1927年，蒋介石在上海发动“四一二”反革命政变。同年，党中央决定在条件较为成熟的广州发动武装起义。

赵自选按照党的指示，在广州从事起义前的准备工作，秘密恢复了部分工人纠察队和农民自卫军。为了筹集起义用的武器，他还在城郊芳村秘密制造炸弹。

12月11日凌晨，张太雷、叶挺、叶剑英等领导的广州起义枪声打响。赵自选按照部署，率领第六联队兵分三路，攻打芳村的一处敌人据点，这里是敌警察局所在地。由于该处工事坚固，居高临下，赵自选决定用火攻，指挥战士们将煤油淋到木板上，堆放在高楼四周。木板被点燃，顿时浓烟滚滚，敌人被火围困，慌作一团。赵自选指挥联队战士乘势杀入警察局，俘敌60余人，缴获机关枪2挺、步枪100余支。

12月12日，广州市苏维埃政府宣告成立，赵自选任代理土地委员。

（根据《长沙英烈》等整理记者刘志光）