张云逸是广东省文昌县人（今属海南省），16岁入广州黄埔陆军小学第二期，经教官邓仲元介绍秘密加入同盟会，成为早期的同盟会会员。辛亥革命中，他参加攻打两广总督府的战斗，报名参加被称做“敢死队”的革命军先锋队，任革命军炸弹队队长。革命军先锋队随黄兴攻打两广总督衙门，激战半日，终因寡不敌众，被迫退却。在清军的围逼下，张云逸急中生智，躲在民宅中而侥幸脱险，后来张云逸称自己“险些成为黄花岗第七十三烈士。”
北伐战争中，张云逸先后任国民革命军第四军第12师参谋处长、第25师参谋长，在武汉加入中国共产党。1927年大革命失败后，他秘密掩护和支持25师主力参加南昌起义的行动。同年12月后，他在广州、香港等地从事党的秘密工作。
海南岛的椰子寨战斗和全琼武装总暴动后，琼崖革命逐步由低潮转向高潮，中共中央南方局和中共广东省委对琼崖的革命寄予很大的希望。1927年10月，中共中央南方局决定选择琼崖作为军事策源地，并制订了“经营琼崖计划”，根据该计划，委托尚未暴露身份的张云逸赴海南岛发展革命武装。具体步骤是，由张云逸向张发奎提出派部队进入琼崖，招兵买马，扩大部队，巩固琼崖地盘的建议，准备占领琼崖后易帜为工农革命军，割据琼崖。
张发奎是广东始兴人，中国同盟会会员，曾任国民革命军第四军第12师师长，北伐战争中因攻占汀泗桥、武昌城等作战有功，升任被誉为铁军的第四军军长。在张发奎任第12师师长时，张云逸任该师参谋处长，是张发奎的部属和幕僚，张云逸的建议很快得到了张发奎的同意，张云逸受张发奎的委派，赴海南接替已离琼的黄镇球任国民革命军第二方面军琼崖绥靖司令。中共中央决定张云逸到海口后立即发动兵变，夺取海南，配合广州暴动。张云逸带领一支500人的队伍分乘两艘船从广州到达海口市，先头部队刚刚抵达海口码头，即被张发奎派驻海南岛的33团副团长叶肇缴械，原来叶肇已被桂系军阀所收买，背叛了张发奎，他拒绝将海南岛的兵权交给张云逸。与此同时，叶肇还在整个海口市戒严，出动军队到处搜捕张云逸。张云逸获此情况后机智脱险，转乘轮船驶抵越南海防，后经香港转上海向中共中央军事部长杨殷汇报受挫情况，“经营琼崖计划”付之东流，张云逸奉命留在上海从事秘密工作。