毛澤東到達上海后，便立即起草了《目前農(nóng)運計劃》。計劃規(guī)定大力發(fā)展農(nóng)運的地方必須具備的條件，提出“在目前情況下，農(nóng)運發(fā)展應取集中的原則”，即大力發(fā)展北伐軍經(jīng)過的湖南、湖北、江西、河南四省的農(nóng)民運動，以此為重點，同時在陜西、四川、廣西、福建、安徽、江蘇、浙江全面展開。計劃提出“省城及其它重要城市之近郊農(nóng)民，預特為組織‘近郊農(nóng)民協(xié)會’。此等城市之國民黨部或特別市黨部，均須設(shè)立農(nóng)民部指導近郊農(nóng)民運動”。計劃還決定在武昌開辦農(nóng)民運動講習所。

為實現(xiàn)這一計劃，毛澤東于11月下旬親自“赴長江一帶視察農(nóng)運情形”，聯(lián)絡江西、湖南、湖北三省國民黨省黨部，擬在武昌合辦農(nóng)講所，得到三省黨部的支持。湘鄂贛三省農(nóng)講所后發(fā)展成為中央農(nóng)民運動講習所。毛澤東在任中央農(nóng)委書記期間，花了很大精力主辦中央農(nóng)民運動講習所，為中國革命又培養(yǎng)了一大批革命骨干。

12月，毛澤東到達武漢，以中共中央農(nóng)委書記身份參加中共中央在漢口召開的十二月特別會議。陳獨秀在會上作政治報告，錯誤地認為當前主要的危險是民眾運動勃起并日益“左”傾，蔣介石因恐懼民眾運動而日益向右，左右距離日遠，會破裂聯(lián)合戰(zhàn)線而危及整個國民革命運動。會議根據(jù)陳獨秀的錯誤分析，規(guī)定當時黨的主要策略是限制工農(nóng)運動發(fā)展，反對“耕地農(nóng)有”，以換取蔣介石由右向左，同時扶持汪精衛(wèi)取得國民黨中央、國民政府和民眾運動的領(lǐng)導地位，以制約蔣介石的軍事勢力。實際上是犧牲工農(nóng)群眾去遷就蔣介石。陳獨秀還在會議上斥責湖南工農(nóng)運動“過火”、“幼稚”、“動搖北伐軍心”、“妨礙統(tǒng)一戰(zhàn)線”等。陳獨秀的意見得到共產(chǎn)國際代表的支持。毛澤東“在會上主張土地革命，并支持湖南區(qū)委關(guān)于實行土地革命的建議”。但會議在陳獨秀的主持下，沒有討論毛澤東的建議。

毛澤東對陳獨秀等的右傾投降主義主張很不滿意，打算實地考察湖南工農(nóng)運動。時正值湖南全省第一次工農(nóng)代表大會召開，電邀毛澤東回湘指導。12月17日，毛澤東回到湖南，參加湖南第一次全省工農(nóng)代表大會，并多次發(fā)表演說。他肯定湖南農(nóng)民以暴力打擊土豪劣紳是“革命斗爭中所必取的手段”；嚴厲駁斥“惰農(nóng)運動”之類對農(nóng)民的誣蔑和“帝國主義沒有打倒以前，我們內(nèi)部不要鬧事”的反動論調(diào)，指出過去軍閥政府時代只準地主向農(nóng)民加租加息，現(xiàn)在農(nóng)民向地主要點減租減息就是“鬧事”了嗎?如果是這樣，那么，這種只準地主向農(nóng)民壓榨，不準農(nóng)民向地主作斗爭的人，就是站在帝國主義、反革命一邊的人，就是破壞革命的人。工農(nóng)大會后，毛澤東在國民黨湖南省監(jiān)察委員戴曉云的陪同下，于1927年1月4日至2月5日，實際考察了湘潭、湘鄉(xiāng)、衡山、醴陵、長沙5縣農(nóng)民運動。在32天里毛澤東不辭辛勞，行程1400公里，廣泛接觸農(nóng)民和農(nóng)運干部，召開各種類型的調(diào)查會，獲得了大量第一手資料。在此基礎(chǔ)上，毛澤東給中共中央寫了著名的《湖南農(nóng)民運動考察報告》，熱情歌頌湖南農(nóng)民運動的豐功偉績，批判來自黨內(nèi)外對農(nóng)民運動的攻擊和責難，充分估計農(nóng)民在中國民主革命中的主力軍作用，闡述中國共產(chǎn)黨在農(nóng)村依靠貧農(nóng)、團結(jié)中農(nóng)的階級路線，闡明建立農(nóng)村革命政權(quán)和農(nóng)民武裝的極端重要性，著重強調(diào)了相信群眾，依靠群眾，尊重群眾首創(chuàng)精神的歷史唯物主義觀點。

毛澤東在任中共中央農(nóng)委書記期間，中國大革命已進入緊要關(guān)頭。統(tǒng)一戰(zhàn)線及中共內(nèi)部對農(nóng)民問題意見不一，毛澤東除花大量精力力圖統(tǒng)一中共黨內(nèi)對農(nóng)民問題的正確認識，還在國民黨中利用一切機會支持農(nóng)民運動。

1927年3月，國民黨召開二屆三中全會，毛澤東以國民黨中央候補執(zhí)行委員身份出席會議。13日，國民黨中央農(nóng)民部農(nóng)民運動講習所常務委員毛澤東、鄧演達、陳克文向全會提交《土地問題案》(后改稱《農(nóng)民問題案》)。14日，他們又聯(lián)合提出《對農(nóng)民宣言案》。16日，全會通過了《對農(nóng)民的宣言》和《關(guān)于農(nóng)民問題決議案》。《宣言》闡述了建立農(nóng)民政權(quán)、農(nóng)民武裝、解決農(nóng)民土地問題的極端重要性，指出這些問題得不到解決，中國農(nóng)民就不能獲得解放，“農(nóng)民如不得到解放，國民革命斷不能抵于完成?！薄缎浴窂娬{(diào)中國的農(nóng)民問題，其內(nèi)容即是一個貧農(nóng)問題。貧農(nóng)問題不解決，一切紛擾變亂都不會平息，革命亦終究沒有完成之日?！柏氜r(nóng)問題的中心問題，就是一個土地問題。”現(xiàn)在“廣東、湖南、湖北農(nóng)民運動發(fā)展的地方，貧農(nóng)對于土地的要求已甚迫切”，如果“不使農(nóng)民得到土地，農(nóng)民將不能擁護革命至于最后之成功”?！掇r(nóng)民問題案》是《對農(nóng)民宣言案》的具體實施綱要，共有十項，要求“黨部及革命的民眾團體立即實行之”，否則，“國民革命將發(fā)生很大的危險”。全會還決定組織中央土地委員會。

4月2日，國民黨中央土地委員會經(jīng)國民黨中央常務委員會第五次擴大會議議決成立。由鄧演達、譚平山、毛澤東、徐謙、顧孟余五人組成。其任務是調(diào)查研究中國的土地分配狀況，提出解決土地問題的方案，呈送中央執(zhí)行委員會核準后，交農(nóng)民部執(zhí)行。在隨后的兩個月間，土地委員會在武漢召開了兩次委員會、四次擴大會、兩次審查委員會會議。每次會議的討論都很熱烈和詳細。毛澤東在這些會議上提出并闡述了許多問題，歸納起來主要有：

解決土地問題應有一個綱領(lǐng)，內(nèi)容包括：確認并大力宣傳解決土地問題的意義；確定沒收土地的標準及如何分配土地的方案；建立農(nóng)民政權(quán)以便進行土地的沒收和分配；規(guī)定禁止買賣土地和土地國有問題；解決地稅問題。解決土地問題的意義：解放農(nóng)民，增強農(nóng)業(yè)的實力；保護革命；廢除封建制度；發(fā)展中國工業(yè)；提高文化。農(nóng)民政權(quán)的建立應分兩個階段：“在農(nóng)村革命的時候，政權(quán)集中在農(nóng)民協(xié)會”；“革命過后，鄉(xiāng)村政府應在國民政府一個系統(tǒng)之下”，實行區(qū)鄉(xiāng)村自治。沒收土地問題是解決土地問題的中心問題。一、土地沒收分兩步進行，第一步政治沒收(“如土豪劣紳軍閥等等的土地”)。第二步經(jīng)濟沒收(“凡自己不耕種而出租于他人的田，皆行沒收”)。二、必須因地制宜，根據(jù)不同地區(qū)的不同情況，實行不同的土地沒收政策。三、在條件成熟的地區(qū)，必須實行經(jīng)濟沒收。四、沒收的辦法，就是農(nóng)民“不繳租給地主”，并非沒收一律“歸國家”。土地分配原則上以鄉(xiāng)為單位進行，亦可以區(qū)為單位；分配以人口為標準，顧及年齡。維護貧苦農(nóng)民的利益，對佃農(nóng)應定出保障辦法，如免減租稅，田主不得虐待等。