1925年1月11日至22日，杨殷和周恩来、张太雷等人来到上海，出席了中国共产党第四次全国代表大会，在会上汇报了广东、香港等地区的工人运动情况。1925年5月，为配合东征军回师镇压军阀杨希闵、刘震寰部的叛乱，杨殷与邓培、冯菊坡、杨章甫等负责组织了广三、广九、粤汉铁路工人罢工，切断了叛军运输，同时，抢运东征军回广州。在广大工人和革命武装的密切配合下，迅速平定了刘、杨叛乱。随后，杨殷又受命赴香港，参加省港大罢工的领导工作。他与邓中夏、苏兆征等一道，进行周密的组织发动。6月19日，省港大罢工爆发后，杨殷又与罗珠等人到行动迟缓的机器工会做深入的发动工作，不久，机器、船坞工会的工人也参加了大罢工。由于杨殷等人的突出贡献，中共中央称他们为"中国历史上最有名的广东省港大罢工的领导者"。
卓越的领导人
1926年1月1日至19日，中国国民党第二次全国代表大会在广州举行。大会由共产党员吴玉章担任秘书长。会前，得知国民党右派企图在大会期间阴谋暗杀共产党人和国民党左派，破坏国共合作，中共广东区委决定派杨殷负责大会的保卫工作。杨殷接受任务后，特意选调了一批政治可靠且受过一些军事和武术训练的工农骨干，组成特别保卫大队，自任大队长。会议期间，杨殷率领保卫大队在秘书长吴玉章的领导安排下，日夜加强会场的保卫和代表们的安全保卫工作，保证了大会的顺利进行。由于共产党和国民党左派代表占有很大优势，这次大会仍决定进一步贯彻执行联俄、联共、扶助农工的三大政策，扼制了国民党右翼分子，维护了国共合作的局面。
然而，蒋介石不久便接连制造了"中山舰事件"，并抛出了排共限共的"整理党务案"，向共产党发动进攻。杨殷作为老同盟会员，对蒋介石的倒行逆施非常愤慨，他坚决主张反击蒋介石的反共阴谋活动，坚持共产党的独立性。他认为："可合作则合作，不可合作可分开"，反对陈独秀等人妥协退让的主张。
1927年三、四月间，蒋介石加紧进行反革命活动，杨殷再次提出："应该坚决反对蒋贼的道路，不能再讲合作，应该同他分家。"4月12日，蒋介石发动反革命政变，广州形势十分危急。4月13日晚，作为广东区委领导人，杨殷在广州十八甫路"龚寓"(党的机关)召集铁路党员干部紧急会议，决定立即采取行动，破坏机车，拆除部分路轨，切断反动军队的运输。
几天以后，广州发生反革命政变。反动军警到处捕杀共产党员和革命群众，与杨殷并肩战斗过的刘尔崧、邓培、李森等也先后惨遭杀害。一天，反动军警也奉政变当局的命令赶到万福路杨殷家搜捕。杨殷很迟才得到消息，但他凭借多年的革命斗争经验和机智过人的胆识，临危不惧，在有限的时间内处理了有关材料，最后一刻从后窗跳出，安然脱险。逃脱魔爪后，杨殷首先想到的不是自己，而是其他同志的安危，他立即着手安排同志们紧急转移。
之后，杨殷随中共广东区委转移到香港，区委决定，由穆青、赖玉润、杨殷负责区委的领导工作，坚持斗争。杨殷等人振奋精神，克服逆境的困难，奔走各地，重新整顿党的组织和工会，建立秘密的工人十人小组，准备应变。他还领导工会发动了一系列反对反革命活动的罢工和示威游行。
"八七"会议后，中共中央决定成立南方局，并任命中央军事部部长周恩来为南方局成员兼南方局军事委员会主任。由于周恩来正在领导南昌起义部队转移，这样，张太雷、杨殷、黄平等组成了临时南方局，负责准备并指导暴动及一切政治军事事宜。这时的中共广东区委也改组为广东省委，杨殷担任省委委员兼省委革命军事委员会主任，后又兼省委肃反委员会主席。10月15日，南方局和广东省委在香港举行联席会议，决定由张太雷负责全面工作并兼广东省委书记，杨殷负责临时南方局的军事和肃反两个委员会的领导工作。
10月中下旬，周恩来转移到香港养病，与张太雷、杨殷等广东省委负责人商讨以后的斗争对策，研究了广州起义等问题。杨殷随后在澳门建立起广东省委的有关领导机关，并派人到各地联络被打散的力量，建立秘密工作网点，整顿和恢复广东各地的党组织和工农群众组织。他自己经常化装往来于香港、澳门和省内各地指导工作，向各地同志宣传"八七"会议精神，还亲自到海南岛，参加琼崖特委扩大会议，决定举行海南的秋收起义。
11月，杨殷根据中央的指示，布置在港澳的同志迅速返回广州，响应革命军回粤，并组织被驱逐到乡下和流散街头的铁路工人集中广州，准备武装起义。杨殷和周文雍在汪精卫到达广州后，还组织被驱逐的二千多铁路工人和被裁撤的五百多名火柴工人到东山汪精卫的住所前示威抗议，斥责汪精卫背叛革命的行为。后来，示威工人遭反动军警驱散，周文雍和另外三十多名工人被捕。周文雍被捕，杨殷非常焦急，广州起义在即，必须将这位重要的领导人救出来。杨殷立刻派人四处打听周文雍被关押的地方，然后周密地安排营救计划，并亲自出马，将周文雍救了出来。
在严酷的斗争中，杨毅非常注重情报工作，成为我党早期情报工作的一位领导人。有一次，他与梁复然由香港去海南岛时，在船上发觉有敌探跟踪，他果断地与梁分手，甩掉敌探，提前下船，机智地脱离了险境。为获取敌人情报，他培养了一批我方的情报交通人员，例如李少棠和郑全，都是杨殷培养的出色的情报员，他们在省港大罢工和广州起义前后，协助杨殷收集情报，掌握斗争动态。郑全还打入了广州卫戍司令部谍报科，为党收集了许多重要情报。杨毅还派共产党员黎胜打入广州市公安局当特别侦缉。黎又在敌公安局内部发展了局长和秘书长身边的两位司机入党，他们为党做了许多工作。广州"四一五"反革命政变后，香港地区工委书记梁桂华因叛徒出卖，被港英当局逮捕，酷刑致残，但他仍坚贞不屈。杨殷受党的委托，发动各种关系，将梁桂华营救出狱，然后带到澳门，使梁安全脱险。梁桂华养好伤后，又到广州协助周文雍组织和改编工人赤卫队，并担任了副总指挥。为方便传递情报，杨殷还经常派年仅十一二岁的女儿杨爱兰携带情报来往于港、澳、粤等地，并教给她机警应变的方法。杨殷把自己的智慧、才能和一切，都献给了党的事业。
"朝闻道，夕死可矣"
1927年11月，杨殷参与了广州起义的领导工作。起义失败后，他率部分工人武装前往海陆丰，与彭湃领导的农民武装会合，继续坚持斗争。
1928年6月，杨殷赴苏联莫斯科，出席了中共六大，当选为中央委员，并在六届一中全会上当选为中央政治局候补委员、政治局候补常委。回国后在上海中共中央机关工作，担任中央军事部长兼中共江苏省委军事部长，在周恩来的直接领导下开展武装斗争工作。他曾到江苏、山东、安徽等地指导武装斗争和白区工作，领导邮务、铁路等行业工人的斗争，组织革命武装，保卫党中央和江苏省委的安全。他还协助周恩来举办中共中央军事训练班，为红军培训急需的军事干部和政工干部。
1929年8月24日下午四时许，杨殷与彭湃、颜昌颐、邢士贞等到上海租界新闸路经远里一个秘密地点开会，万万没想到的是，此处的主人白鑫夫妇已成叛徒。白鑫早已将此事密告帝国主义的巡捕房和国民党上海市公安局。杨殷等人到达不久，武装巡捕与包探便层层包围了弄堂内外，然后，蜂拥上楼，把白鑫夫妇撇在一边，按这两个叛徒提供的名单顺序把杨殷等人逮捕，押上警车，直驶上海新闸巡捕房。
杨殷等人被捕后，周恩来和中共中央很快得到消息，当晚，周恩来主持紧急会议，研究营救措施和惩办叛徒。8月26日，租界当局把杨殷等人判交广州市公安局引渡带去。公安局恐有不测，准备于28日清晨将杨殷等人转解到龙华警备司令部。得到这一消息后，周恩来指示中央特科人员立即行动，准备武装劫持国民党军警押送彭湃、杨殷等人的刑车。28日清晨，周恩来亲自到上海市郊指挥特科的行动。但由于敌人也作了严密的防范，营救错过了时机，未能成功。
在狱中和刑庭上，彭湃、杨殷等人大义凛然，利用一切机会向人们宣传中国共产党的政治主张，痛斥国民党反动派的反革命行径。杨殷等人毫不隐讳自己为共产主义事业而奋斗的经过，号召人们：只有跟共产党走，才是我们穷人的真正出路。在几天的关押中，他们不放弃一刻机会向狱中群众和警备司令部内的士兵宣传，谈至痛切处，士兵中竟有捶胸落泪、痛骂国民党军阀非杀尽不可的。杨殷等人还常常带领大家高唱国际歌和少年先锋队歌(即青年近卫军歌)，鼓舞大家的斗志。
进入警备司令部后，杨殷等人已知自己必被杀害，他们通过各种关系递信给党中央和周恩来，希望党内同志不要因他们被捕、牺牲而悲痛，要继续努力谋求革命的发展；嘱咐党内重要负责同志要为党惜身；希望党内在开展对犯错误同志的斗争时，要多从教育上下功夫，以教育全党。杨殷等人在狱中相聚交谈时，杨殷谈到了严酷的现实，也谈到党的事业必定成功的美好未来。面对死亡，他谈笑风生，毫无惧色。杨殷笑着对大家说："朝闻道，夕死可矣。"1929年8月30日，中国共产党人永远铭记这个日子。下午，国民党当局对彭湃、杨殷、颜昌颐、邢士贞秘密行刑。四人慷慨地向龙华警备司令部的士兵和狱中群众说了最后的赠言，鼓励大家起来与国民党反动派作斗争，然后唱着《国际歌》，呼着"共产党万岁"、"打倒帝国主义"、"打倒国民党反动派"等口号，从容地走出了狱门。刑场就在警备司令部内，罪恶的子弹射向了中共领袖，枪响之前，狱中群众还隐约听到杨殷等人呼喊的口号。
杨殷等人英勇就义，使中国共产党遭受了巨大损失，全党万分悲痛。8月31日，周恩来起草了《中共中央为反抗国民党屠杀革命领袖告全国劳苦群众书》，愤怒声讨帝国主义与国民党当局屠杀彭湃、杨殷等革命领袖的罪行，追述他们的革命业绩，号召"全国工农劳苦群众们，起来！纪念着彭杨诸领袖之血的教训！起来，与帝国主义、国民党作坚决不断的斗争"。
9月14日，周恩来又撰写了《彭杨颜邢四同志被敌人捕杀经过》一文，在详细叙述了杨殷等人被捕杀的经过后指出：彭湃、杨殷等四位领袖人物虽然牺牲了，但他们不可磨灭的战绩，"照耀在千万群众的心中，熔成伟大革命的推动之力，燃烧着每一个被压迫群众的革命热情，一齐奔向革命的火原！所以我们在死难的烈士前面，不需要流泪的悲哀，而需要更痛切更坚决地继续着死难烈士的遗志，踏着死难烈士的血迹，一直向前努力，一直向前斗争！"
11月11日，周恩来指示特科人员处决了叛徒白鑫和国民党特务数人。为纪念彭湃、杨殷等人，中国工农红军建立了"彭(湃)杨(殷)军事政治学校"，以他们的革命精神来培养党和红军的干部。后来，在中央苏区还设立了杨殷县。烈士为共产主义献身的精神，永远激励着后人前进。
