邓演达和第三党为反蒋做了大量工作，发展组织，开展宣传，联络军人，尤其是建立了“黄埔革命同学会”，吸收及团结黄埔学生达5000人左右，并利用1931年春的宁粤对立，鼓励孙科参与反蒋，并准备借此机会发动反蒋武装起义。邓演达的活动引起蒋介石的惊恐。蒋派王柏龄到上海，协同上海警备司令部、租界当局，悬赏缉拿邓演达。
    8月17日，邓演达在上海被捕。蒋介石立即要求将邓引渡出租界，并押送南京。在关押和押送过程中，邓演达两次放弃了逃跑的机会，一是他要为一道被捕的同志承担责任，二是他始终认为蒋介石“决不至于杀我，但三五年内决没有出来的希望”。（注：罗任一：《邓演达回国组党》，《邓演达》文史版。）到南京后，他在狱中的待遇很好，且可以读书看报。蒋介石先后派齐世英、段锡朋、戴季陶、吴稚晖、张继、何应钦前往诱降，希望他与蒋合作，均遭拒绝。九一八事变后，蒋曾亲自找他谈话，问他对日本侵略有何感想。邓回答：“要不是你叛变孙中山的遗教，连年内战，排除异已，民穷财尽，日本敢这样猖狂吗？”（注：《邓演达生平与思想》，甘肃人民出版社1985年版，第164页。）这是自1927年1月以来，邓、蒋二人唯一的一次见面，结局自然是不欢而散。
    显然，蒋介石此时并不想杀邓。分析原因，大致是：一、蒋此时四面楚歌，国际上有日本侵略，国内有共产党武装斗争，党内有两广非常会议，他急切希望邓能为他所用，他化为助力；二、邓与两广方面关系甚深，蒋正争取宁粤统一，但不清楚两广对邓持何态度，贸然杀之，或许会加深与两广的矛盾冲突；三，蒋对黄埔出身的人素来别具一份感情，对邓自不例外，同时也担心杀邓会引起黄埔系的分裂。因此，在邓演达坚决不屈服的情况下，如果没有其他因素起作用，长期囚禁邓氏将是蒋介石的主要选择，而邓本人也是这样估计的。
    然而，在宁粤谈判中，汪精卫、陈济棠反对将释放邓演达作为向南京提出的条件；邓又拒绝了蒋介石提出的在其下野期间不写反蒋文章的要求：（注：史夫：《浩气冲霄》，《邓演达》文史版。）何应钦、何键、何成濬等联名要求杀邓；（注：史夫：《浩气冲霄》，《邓演达》文史版。）尤其是戴季陶警告说：“今日可怕的敌人，不在汪（精卫）、陈（济棠），能动摇根基、分散黄埔革命力量的，除邓演达之外无他人”，（注：黄雍：《黄埔革命同学会回忆》，《文史资料选辑》第19辑。）而事实上，包括胡宗南在内的20多名黄埔学生已联名写信，要求力保邓演达，（注：张含清：《悼念邓演达同志》，南京市政协《史料选辑》第2辑。）这一切都促使蒋重新考虑对邓的处置。在宁粤谈判中，蒋介石同意下野，但他深信只要有黄埔系和军队的支持，他就会复出。而现在他担心下野后，两广方面会释放邓演达；邓也许会与孙科、陈铭枢、甚至胡汉民合作，利用自身的优势，控制黄埔系，进而控制军队，如此则蒋重新上台的困难将会大得多。权衡利弊，蒋介石终于在下野之前，下令于11月29日杀害了邓演达。
    在这一时期，邓演达坚持孙中山的三民主义，认为蒋背叛了孙中山，故坚决反蒋，被捕后也决不妥协屈服。而蒋则出于对邓的赏识，或许还有当年合作共事的感情，反复劝降，但未获成功，最终在重新获取政治权力这一决定因素的作用下，不得不除掉邓演达。这固然充分反映了蒋介石的心狠手辣，但是否也还有一些无奈在其中呢？
    综合分析四个时期邓与蒋的关系，可以认为，在1927年以前，双方追随孙中山，为打倒军阀，统一中国，实现三民主义，有着较多的一致之处，因而能够比较好地合作，虽然其间也有歧见，但并未影响两人的良好关系。这种歧见最集中之点即为三二0事件。尽管有材料证明陈独秀及部分共产党人将三二0作为蒋介石反革命的起点，并因此提出了“新右派”的概念；也尽管1927年8月17日邓演达在给共产国际作的报告中指出，三二0事件的原因是封建势力和资产阶级害怕工农运动而反动，党内民主化与个人独裁权力的斗争，并成为日后左派与蒋分裂的开端。（注：邓演达：《中国革命最近的严重局势之由来》，（1927年8月17日），《邓演达历史资料》。）但无疑在1926年三二0事件之后较长的一段时间内，邓演达并没有这样的认识。他在4月初当面批评了蒋介石之后，显然是接受了蒋的解释，并在日后的工作中继续支持蒋介石的。
    蒋介石作为中国资产阶级右派的代表人物，对苏联、对共产党、对工农运动实际上始终是心怀疑惧的。早在1924年黄埔军校创办之初，他就表示过“决不信吾党可与之（按指苏联共产党）始终合作”。（注：张含清：《悼念邓演达同志》，南京市政协《史料选辑》第2辑。）但不论是共产国际、苏联、中共，还是邓演达，认清蒋的本质是一个渐进的进程。就邓演达而言，1926年下半年起，他对蒋的军阀作风已生不满，但他彻底看清蒋的本质大致应定在1927年1月间。从此以后，他开始了反蒋斗争，直至英勇献身。但是，直到他牺牲之时，他实际上还是没有看透蒋介石性格残忍的一面，而始终认为蒋不会杀他。