在大革命初期，周士第每一次出现都是威风凛凛的。
他从黄埔军校毕业后，就进了孙中山大元帅府的铁甲车队，不久即担任了队长。这铁甲车队是中国共产党直接掌握的第一支革命武装。1924年，国共合作正式形成，为建立革命武装；当时任黄埔军校政治部主任的周恩来与孙中山商议，决定组建“铁甲车队”。组建时，正值黄埔军校第一期学生将要毕业之时，周恩来便从军校中挑选了已是中共党员又有实际军事工作经验的徐成章任队长，从第一期毕业学员中挑选了周士第、赵自选任见习官，另从校外调中共党员廖乾吾任党代表，曹汝谦任政治教官。这5个人一同负责筹建“铁甲车队”的具体工作。
“铁甲车队”名义上在大元帅府属下，实际上是一支由中国共产党直接领导的革命武装。“铁甲车队”所有人员的配备和调动，都是由中共广东区委决定；“铁甲车队”的工作与生活问题，都是直接请示广东区委陈延年和周恩来解决的。
“铁甲车队”的装备当时是比较先进的，装备有铁甲列车及其他车辆。其中有一个加了铁甲的火车头，拖挂着四五辆铁甲车。有一辆顶端装有旋转炮塔，炮塔上装有一挺机关枪。车厢都装有铁甲，车厢两侧厢壁上都开了几排有高有低长条形的射击窗孔，在车厢内可用立式或跪式不同姿势射击以及向外观察等，车内两边有板凳可以乘坐。铁甲车平时停放在大沙头火车站，外出作战或执行巡逻等任务时，多用装甲火车头牵引，驰骋在广州到九龙、韶关段的火车铁路线上。班长、队员一律配备长枪，排长以上干部都配有驳壳枪，每排还有一挺手提机关枪。枪械都是苏联援助的。
“铁甲车队”官兵统一着装。平时戴黄色大沿帽，着黄色斜纹布中山装军服，打绑腿；军官穿黑皮鞋或黑色长简马靴。每次外出训练或出征打仗，都会吸引诸多群众的关注。
“铁甲车队”的军政训练一直抓得很紧。实行每日“三操两讲”制度。三操：出早操，上、下午各进行一次训练，叫做三上操场；两讲：上午或下午安排两小时政治教育，晚上进行一次全队讨论或晚点名，叫做两进课堂。
“铁甲车队”的生活，虽然非常严肃紧张，但同时又非常团结活泼。队员们经常开展文体活动，如唱歌、打球、演戏。经常举行娱乐晚会，在晚会上干部、队员一起表演节目。队里还有阅览室，有革命进步刊物供大家阅读。
“铁甲车队”完全废除了打骂体罚制度，建立了平等友爱关系，干部与队员上下之间，队员与队员互相之间，都十分融洽，十分团结。大家的革命目标一致，工作上严肃紧张，生活上平等体贴，财政上账目公开。如伙食费、办公费、杂文费的开支账目，每月都定期公布一次。干部和队员伙食标准一样，每月的伙食费节余，大家平均分配，这叫分“伙食尾子”。所有这些都与旧军队完全不同，因为这是在中国共产党领导下的一支新型的革命军队。
1924年12月上旬，应彭湃的要求，中共广东区委决定派“铁甲车队”到广州西北西江山区广宁去镇压反动地主，帮助开展农民运动。
12月11日，“铁甲车队”队长徐成章、党代表廖乾吾和周士第、赵自选带两个排80多人赶到了广宁。“铁甲车队”的到来，给农民群众很大鼓舞，他们成群结队跑到数十里以外去欢迎。
第二天清晨，广宁农民自卫军首先出击敌人，在潭圩据点附近与反动地主武装发生战斗。激战两个多小时未果，农民自卫军难以取胜。“铁甲车队”随即前去支援，声势大振。敌人抵挡不住，放弃据点，纷纷退入潭圩江姓大炮楼内负隅顽抗。
潭圩有两座反动地主的大炮楼，一座是江家的，一座是黄家的。江家炮楼规模大，花了几十万两银子才建成。炮楼有5层楼高，围墙是用石头和砖、水泥砌成的，非常坚固；四周有水壕，门口出入用吊桥，平时把吊桥拉起，人出入时才放下来。炮楼内可屯兵数百人，并且储备了大量粮食、武器、弹药。江、黄两家炮楼相距几里路，成犄角之势。“铁甲车队”和农民自卫军连续几次攻打江家大炮楼，但都遭到挫折。
于是，周士第等人仔细分析几次攻击不成的原因，主要是没有攻坚的火炮，推不开炮楼。看来硬攻是攻不下大炮楼的。怎么办呢？周士第提出了挖地道埋炸药的办法炸毁炮楼。这个建议被采纳后，由周士第等12人组成的工程爆破队，在“铁甲车队”和农民自卫军的掩护下，利用炮楼背后的死角，开始向炮楼底下挖地道埋炸药。
第二天，炮楼内的敌人发觉了，派出数十名反动武装，向工程爆破队和掩护部队猛冲，被打了回去。敌人见硬冲不行，就在围墙上开了3个小洞，架上土炮，向我地道口抛掷火药包。一个火药包落在彭湃和周士第身旁仅1米的地方，被周士第一脚踢飞，在空中爆炸了，卷起的砂石烟尘落了彭湃和周士第一身，两人镇定自若，置生死于不顾。
中午时分，有一股反动地主武装从外地赶来救援江家炮楼。徐成章同周士第立即带领“铁甲车队”队员和农民自卫军迎击，经过激战，将来援敌人打退。下午时分，又有一股敌人前来救援，又被我击溃。
第三天，地道挖好了，150磅黄色炸药被埋在炮楼下方。随着一声问响，炸药爆炸了，却只将炮楼炸开了一道裂缝。当时“铁甲车队”爆破经验不足，用药量小了，没能炸毁炮楼。
正当“铁甲车队”和农民自卫军为久攻炮楼不下十分焦急之时，恰好有一阵东风吹来，这狂劲的东风一下子提醒了周士第：借东风、用火攻！“铁甲车队”和农民自卫军将炮楼团团围住，农民群众纷纷出动，向炮楼四周搬运柴草，家中柴草搬光了，就到山上割柴草搬来。甚至连妇女、孩子们都赶来搬运柴草。不长时间，大炮楼四周便堆起成堆的柴草。
由于被围困了两个月，大炮楼里反动地主武装的弹药、吃喝等日益困难，水源又被切断，援兵被击退，面临“内无粮草，外无救兵”的境地，更是畏于火攻。遂派人出来同“铁甲车队”和农民自卫军谈判投降，表示愿意解除武装，赔偿损失，承认减租。
2月13日，“铁甲车队”和农民自卫军终于拿下了江家炮楼。
14日，黄家炮楼见大势已去，也跟着出来投降了。
江、黄两家大炮楼放下武器后，广宁各地反动地主也都相继解除武装，赔偿损失，承认减租，广宁农民运动遂获得很大发展。“铁甲车队”在广宁两个多月，肃清了反动武装，收缴各种枪支5000多条，均交给了地方党组织，从而壮大了我党自己的武装。
1925年2月，孙中山北上离开了广州，反动势力乘广州空虚，大肆造谣破坏，广州形势骤然紧张。在此情况下，中共广东区委决定，调“铁甲车队”迅速赶回广州。2月20日，“铁甲车队”返抵广州。当时，对广东革命政府威胁最大的就是占据东江惠州、潮汕一带的军阀陈炯明。他乘孙中山在北京病危之机，自封为“救粤军总司令”，号称指挥10万兵，倚仗英、美、法等帝国主义及段棋瑞政府的支持，与粤南军阀邓本殷和滇、桂军阀杨希闵、刘震寰相勾结，并联络闽、湘、赣军阀相互呼应，策划大举进攻广州，妄图推翻广东革命政府。
在这复杂、紧张的形势下，中共广东区委促使广东革命政府作出决定：东征讨伐陈炯明。
在东征军出师之前，中共广东区委即指示“铁甲车队”第3排参加东征，沿广九铁路前进，作为先锋部队，协同友军攻击石龙、樟木头、平湖、深圳等处敌人防线。第3排英勇作战，所向皆克，并迅速将敌人破坏的铁路、桥梁、车站修复，完全控制了广九铁路，保证了东征军后方交通运输的安全，使东征军顺利完成打败陈炯明的任务。
“铁甲车队”的第1、第2排则从广宁迅速赶回广州，保卫广东革命政府。“铁甲车队”驻地大沙头附近，驻有航空局所属的一个飞机掩护队。飞机掩护队的队长暗中与帝国主义和反革命派相勾结，进行反革命活动。考虑到反革命派可能利用飞机掩护队占据飞机场，威胁“铁甲车队”的安全，对广州局势带来大的危害，中共广东区委决定把这支部队掌握到自己手中，于是通过广东革命政府和航空局局长将飞机掩护队原队长调走，派周士第前去兼任飞机掩护队队长，接管、改造飞机掩护队。
原队长在离开飞机掩护队时，召集他的亲信部下作了布置，声称他是暂时离开，日后还要回来，飞机掩护队还得听他的。周士第上任后，立刻召集飞机掩护队各排长开会。开始由于各排长不明周士第的来意，都很不安，面色阴沉，心情紧张地坐在一旁。周士第和蔼热情地讲明情况，说飞机掩护队担负的任务很重要，现驻大沙头的飞机，主要靠大家来共同掩护好，要求各排长仍各负其责，并多提建议，共同把工作做好。这番话使各排长的心慢慢放了下来。
第1排排长开会前在腰中插了一把驳壳枪，子弹上了膛，准备如果势头不对，即拨枪出来对打，然后跑到杨希闵部队那边去。当他听了周和党代表两人心平气和的讲话后，面带愧色地说：“我想错了，以为你们是来缴我们枪的，先换队长，后换排长。如果真是那样，我就把你们打死。现在我才明白是受了欺骗。”边说边从腰间拔出了那支子弹上膛、机头张开的驳壳枪，双手交给了周士第。周士第以更加信任的态度，将枪还给了他，亲切地慰勉他放手做好排里工作。
通过多方面工作，排长们都消除了顾虑安下心来。周士第在飞机掩护队打开了局面，取得了官兵们的信任，立住了脚跟，很快将飞机掩护队改造成了一支在中国共产党领导下的革命部队，将大沙头完全控制在革命政府手里，对稳定广州局势起了很好的作用。
正当革命军出发东征讨伐陈炯明�