从上海乘船至武汉是当时首选的便捷交通，最快也要三天。约在4月22日前后，顾顺章同上海的有关同志作伴，乘英商怡和公司轮船从上海出发去汉口。

其时，蒋介石已自立中央，在南京建立国民政府，与武汉国民党中央分庭对抗并四处捕杀中共党人。南京是上海从水路去武汉的必经之地。为了以防万一在南京被国民党右派拦截搜查，所有去武汉的中共党人或国民党左派都得化装成为商贩或从事其他职业的着装。

化装对顾顺章来说是小菜一碟。他带上假牙，贴上胡须，一个20多岁的青年便成为一位老成的长者，连同行都认不出来了。

顾顺章到了武汉，已是中共第五次全国代表大会召开的前夕。

中共五大于1927年4月27日至5月9日在武汉召开。出席代表82人，代表党员57963名。大会选举产生由31名委员、14名候补委员组成的中共第五届中央委员会和7名委员、3名候补委员组成的中央监察委员会。名单如下：

中央委员：陈独秀、李维汉、瞿秋白、蔡和森、李立三、邓中夏、苏兆征、项英、向忠发、张国焘、罗亦农、赵世炎、张太雷、陈延年、谭平山、周恩来、刘少奇、任弼时、恽代英、彭湃、夏曦、贺昌、易礼容、彭述之☆之华、罗珠、罗章龙、李涤生、顾顺章☆其珊、陈乔年

中央候补委员：毛泽东、郭亮、黄平♀雨铭、陆沉（卢斌）、刘伯庄、袁达时、毛科文、陈潭秋ˇ六、林育南、庄文恭、李震瀛（李泊之）、王亚璋

中央监察委员：王荷波、张佐臣、许白昊☆匏安、蔡以忱、刘竣山、周振声

候补委员：杨培生、肖石月、阮啸仙

顾顺章作为中共五大代表参加会议并当选为中共五大中央委员。其时，中共领导阶层尚未强调工人身份，顾顺章能中选中共中央委员的主要原因肯定是来自于他在上海党的地位和上海工人第三次起义中的表现。郑超麟认为：“他是上海准备暴动的重要人物之一。”中共论功行赏，顾顺章位居其所！

1927年春夏之交，中共突然遭受昔日同盟者的袭击，特别在上海、广州两地损失惨重，上海总工会委员长汪寿华、中共上海区委委员佘燎、中华全国总工会常委何耀全、中华全国总工会执行委员兼组织部长李启汉、中华全国总工会执行委员邓培、中共广东区委军事部长熊雄、“中国青年运动之师”时任黄埔军校政治教官肖楚女等中共精英相继遭受惨杀。血淋淋的教训触使中共开始懂得：与强大的敌人作斗争，必须做到“知彼知己”，必须了解敌人的军事、政治以及其有关动向，才能准确地有效地应对敌人、保护自己、攻击敌人和战胜敌人。

顾顺章到了武汉后，中共中央决定发挥他的专长，任命他为中央军委委员，开始他的情报安全保卫工作。

1927年5月20日左右，周恩来从上海秘密到达武汉，开始履行他的中共中央军事部部长以及军委主任职责。他倡议在军委下面设立了组织科和特务科（处）。军委组织科和特务科马上就成立了，由欧阳钦和顾顺章分别负责。

顾顺章在周恩来领导下创造性地开展工作。他根据中央军委的指示，建立和健全了特务科内设机构，使之分工明确，各司其职。特务科下设四股：保卫股、情报股、特务股、匪运股。其办公地点在汉口余积里12号。

保卫股主要负责保卫中央领导同志和中央机关的安全。

情报股主要负责探听和搜集情报，同时建立情报网络。

特务股主要负责镇压叛徒特务，兼办中央给的其他特殊任务。

匪运股主要是负责做争取改造称做“土匪”的那些民间武装的工作。

中共中央军委特务科从建立到“七·一五”汪精卫分共，虽然在武汉的时间不长，但工作成绩很大。它工作主动，及时了解和掌握了许多重要情报。东南国民党右派叛变革命后，蒋介石千方百计拉扰和分化武汉方面的革命力量。两湖的反动军队蠢蠢欲动，相继也发动了多次暴乱，企图消灭武汉革命力量。特务科的情报工作在这场斗争中发挥了重要作用，及时掌握和揭露了敌人的军事阴谋。