当孙中山蒙难“永丰”舰、处境艰险之时，蒋介石登舰靖难，化险为夷。因救“驾”有功，深得孙的信赖，成为两人关系转折的契机。
从援闽粤军建立之日起，蒋介石就一直在陈炯明的手下工作，先后担任粤军总司令部作战科主任、粤军第二支队司令官、粤军第二军参谋长等职。由于两人共事多年，故蒋介石对陈炯明的性格。品德早有认识。随着时间的推移，蒋介石对陈炯明越来越不满，尤其不满飞扬跋扈的陈家军。陈炯明纵容部下讽刺、诽谤蒋介石，而陈本人对蒋也是“挥之使去，招之使来”，这些使蒋介石越来越不能容忍。他认为陈炯明这个人“外宽内忌，难与共事”，双方积怨很深。
早在1921年3月5日，蒋介石曾写信给孙中山，“先生之于竞存，只可望其宗旨相同，不超范围。若望其见危受命，尊党攘敌，则非其人，请先生善诱之而已。”
1922年3月21日粤军参谋长邓仲元被陈炯明派刺客暗杀后，蒋介石就认为陈炯明必叛，在桂林孙中山召开的军事会议上，蒋介石就坚决主张先讨伐陈部，巩固广东根据地，再图北伐。但孙中山当时仍希望陈炯明能够悔过自新，更不忍自己苦心建立起来的军队未用在打倒军阀上而自相杀戮，试图继续争取粤军跟随他参加北伐。
孙中山从桂林转移大本营回广东启程之前，曾派蒋介石先行到广州见陈炯明，等到蒋介石到广州之后，陈炯明避而不见，并借故到老家惠州去了。
4月22日晚，蒋介石在三水谒见孙中山，面陈机宜，极力主张进攻石龙、惠州，消灭陈炯明的粤军，以排除北伐后顾之忧。但是孙中山并没有采纳蒋介石的意见。蒋介石为此闷闷不乐，决定离职返回故乡。4月23日，他同孙中山回到广州，当即提出辞去第二军总参谋长职务。孙中山闻讯，专门赶到蒋介石的住处挽留他。这件事蒋介石在以后经常对别人讲起，并摘述当时孙中山“恳切慰留”的话，抬高自己的身价。蒋介石听到孙中山挽留他的话，感动得“凄然泪下”。可是他还是在当晚就登上轮船回上海了。
5月25日，当陈炯明指使部下开进广州、控制省城、孙中山的革命根据地受到严重威胁时，蒋介石在故乡溪口打电报给江精卫。胡汉民、廖仲恺许崇智，对“陈党盘踞省城，逆命作乱”，表示愤慨，再次主张‘先巩固后方，再图北伐”。6月1日，蒋介石又写信给许崇智说，现在“非从速回兵解决广州根本，决无安全和平之道”。“吾果能先发制人，则无论其（陈部）集中东江，或盘踞省城，不难一网打尽，否则犹豫不决，迁延隐忍，必致有束手无策，噬脐莫及，不可挽救一日。惟愿吾言之不中耳。”但孙中山还是急于发兵北伐，只留胡汉民守大本营。
6月1日，孙中山带少数卫队由韶关回广州。当火车到新街站时，从广州赶来迎接的人群中，有一个华侨邓三伯报告说：“陈炯明在惠州召集他的爪牙，频频开会，有谋乱企图，不可直到黄沙，改由其他车站下车，免受陈炯明暗算。”在旁的人也这样劝说，孙中山仍是不以为然，说：“不要紧，不要紧，我以诚待人，陈炯明是不会害我的。”孙中山由黄沙站下车，登上海防司令陈策派来的兵舰到天字码头，改坐汽车，回到了总统府。第二天，他带着卫士马湘等人外出巡视，的确发现了叛变的迹象。
发现危急的情况后，孙中山于6月2日，给蒋介石发了急电：“粤局危急，军事无人负责，无论如何，请兄即来助我，千钧一发，有船即来，至盼。”此时，蒋介石正在溪口准备6月14日他母亲逝世一周年的纪念典礼活动。
6月14日，从早到晚不断有人到总统府报告陈炯明谋反的消息，魏邦平也来叫孙中山做好准备。15日下午，海军陆战队司令孙祥夫、总统府秘书长谢持也先后来报告陈炯明谋叛的迹象。孙中山还是不以为然，忙着派人往韶关给北伐军运送10万元军饷。当天夜里11点，广州卫戍司令魏邦平、海防司令陈策接连又用电话报告陈炯明谋叛动态，并说情况已十分紧急。孙中山仍不相信陈炯明会真的背叛自己，在电话中说：“无论如何我不离开，我只知为国家，为民族，从来不为个人谋利禄是人所共知的，陈炯明何致要谋反？”到了深夜 12点，林直勉、林树巍和陆志云又匆忙跑来报告陈炯明部队要在夜间1点攻击总统府的消息，形势十分危急，劝孙中山赶快避开。孙中山回答：“竞存（陈炯明）纵然恶劣，料不致如此，即使竞存有不轨之谋，他的部下有不少是明理正直的人，他们很多人和我久共患难岂肯尽听竞存之命？请各位无须过虑……我已将警卫调往韶关，即是表明我对他的信任。他对我虽有不利的阴谋，亦何须用兵？如果竞存胆敢称兵作乱，甘为叛徒，则人人可以杀他。我身为大总统，负全体国民之托，有平叛责任。如果力量不足，被叛逆所害，正是我为国牺牲的机会，岂能临难苟免，贻笑中外，玷污国家。”
到了深夜二点钟，在总统府已听到远处部队活动的嘈杂声和集合号声。林直勉等三人，又急速跑来劝大总统离开越秀楼。面对叛军的威胁，孙中山毫不畏惧，说：“竞存胆敢作乱，我便要负平乱之责，如力不足，惟有一死，以谢我四万万同胞。”几个人见劝说不动，就强挽着他离开越秀楼。为避免被叛军认出，孙夫人让先生先离开，自己留下。孙中山身着一件白夏布长衫，戴一副墨晶眼镜，很像个医生。每当遇到叛军拦阻，跟随的人就说他是医生，到病人家去看病。几个人态度从容自若，得以安然通过，来到天字码头，登上了江防司令陈策来接他的“宝壁”舰。上舰后，孙中山亲拟电文，通告各军陈炯明谋反，号召勘乱平难，交陈策在舰上拍发。
海军司令温树德登舰谒见，他佯称“宝璧”舰实力不够雄厚，把孙中山接到了“永翔”舰。16日晨，由于海防司令陈策等人怀疑海军司令温树德把孙先生接到“永翔”舰可能别有用心，但也不好贸然把孙先生转移到别的舰上。于是他们想出一条妙计，以官兵需要先生训话为由，安全地把孙先生转移到“永丰”舰上。
此时远在浙江奉化的蒋介石，仍关心时局的发展。，早在他离开广州之前，曾写信给陈炯明，告诉他孙先生北伐意图，要求他协助北伐，“吾公如能深信中正之言，采纳一二，勿听细人之谗，勿堕宵人之计，服从总统，共图北伐，则中正虽守制未终，尚思戴罪疆场，执鞭以从，聊供指臂之助”。当然，利令智昏的陈炯明是不会听从蒋介石劝告的。6月18日，蒋介石在宁波接到汪精卫从上海发来的电报：“惊悉粤变，尤幸总统无恙。”同一天，孙中山也给蒋介石拍发了保密电报：
“蒋介石先生：事紧急，盼速来。孙文。”
蒋介石接到电报后，立即贻书张静江托以后事及他的两个儿子，洒泪登程，颇有壮士一去不复返的悲壮。他于29日抵达粤海，冒险乘快艇登上了“永丰”舰。他这种不顾险阻、冒死应召的举动，使孙中山感到极大的安慰并留下了深刻的印象。
孙中山见到蒋介石后，非常高兴，对外国记者说：“蒋君一人来此，不啻增加二万援军。”孙中山将海上作战的指挥权交给了他。当然，有人得助则有人忧。蒋介石赴难“永丰”舰的举动引起陈炯明的仇视和不安。汪精卫在7月1日致蒋介石的信中称：“陈（陈炯明）闻蒋来，面色发青，说‘他在先生身旁，必定出许多鬼主意’。”
“永丰”舰是清廷向日本订购的，后被袁世凯编入第一舰队。护法运动时，舰队司令宣布脱离北京政府，随后率第一舰队开赴广州，决定参加孙中山组织的护法政府。陈炯明叛变后，从1922年6月16日起到8月9日共55天，孙中山一直住在“永丰”舰上，并以这艘舰艇作为坐舰指挥舰队与陈炯明叛军鏖战。孙中山逝世后，改为“中山”舰，1938年10月在武汉保卫战中被日机击沉。
6月16日下午，广州卫戍司令魏邦平和外交总长伍廷芳一起来拜见孙中山。孙中山命令魏邦平将陆地所属部队调集大沙头，策应海军，夺回广州，又派伍廷芳折回广州，赴各国领事馆，要求严守中立，勿助叛军。
为了尽快平叛，6月17日早晨，孙中山下令各舰炮击省河沿岸一带叛军，以配合魏邦平部队反击，并激化陈炯明叛变官兵反正。海军司令温树德坐驾“宝壁”舰，率“广庚”、“广玉”、“广亨”。“广贞”等舰只，分头沿着省河前进。在永丰舰上，用望远镜见到东堤桥脚有叛军筑起的炮垒并安有野炮，又见东堤襟江楼上驻有叛军部队，遂先向这两处发起炮击。接着，又向驻有叛军的南堤官纸厂、无线电局、江防司令部、市政厅等处炮击。各舰只驶到沙面时返航，仍集结在二河头。在炮击叛军过程中，海军司令温树德坐镇的“永翔”舰一弹未发，岸上魏邦平部队仍按兵不动，坐观中立。
6月23日，外交总长兼广东省长伍廷芳因忧愤成疾，不幸病逝。孙中山听到消息后，伤心地落下了眼泪。他对大家说：“陈逆叛乱，祸国殃民，伍总长忧劳过度，遂至不起，我们后死者应同心戮力，勘平叛乱，然后，可以慰总长之英灵，完成革命大业。”在座的人都感到痛心难过。
陈炯明在策划武装叛乱的同时，于7月1日指使他的亲信省议会议长钟声等，举行所谓省议会和有关团体的联席会议，通过所谓“赞成统一，欢迎孙中山下野，迎接陈炯明回省”的决议，并电请孙、陈“停止战争”。7月5日，陈炯明托岭南大学校长钟荣光带函到“永丰”舰向孙中山“求和”，实际上是逼孙中山下野。
7月9日傍晚，孙中山召集各舰长和陆上部队指挥官等在“永丰”舰开会，研究当前形势和今后的作战方针。会议决定，北伐军在回师广州途中总统仍驻广州，以激励官兵坚决讨逆；“永丰”舰等舰在适当的地点白鹅潭停泊。因此处接近外国人占据范围，叛军不敢进犯。陆军部队由“宝壁”、“广玉”、“广贞”、“广庚”、“广凤”。“舞风”六舰载运，进攻江门，另建根据地。
从新造村河面到白鹅潭，有一条必经之路。此处是个险恶的作战地点，它不仅河面狭窄，而且河中心的车歪炮台和附近阵地的南石头冻期三处均驻有叛军的野战炮队，舰队很难通过。面对凶恶的敌人，孙中山以“民国存亡，在此一举，今日之事，有进无退”，站在炮舰上，临危不惧，并勉励官兵努力杀敌，奋勇前进。孙中山沉痛地对大家说：“如果我要贪生怕死，则将何以对为民国奋斗而牺牲的同志，则将何以继承先烈而示范后人！即为自己斗，我也决计不污我十一年来庄严灿烂的历史，而辜负奔走三十年效忠国家民族的初心。”
7月10日凌晨开时，各舰只开始向目的地出发。“豫章”号是前卫，“永丰”号坐舰居中，“楚豫”号后卫，鱼贯而出，其他各舰随后开来。7时，舰队到达三河口河面。孙中山登上驾驶台了望，接近车歪炮台时，敌军从车歪炮台、南石头、东湖三处纷纷发炮，各舰发炮还击，给叛军以沉重打击。但由于“永丰”舰是敌人的主要炮击目标，激战中“永丰”舰先是左舷旁被击中一弹，射穿钢板，随即起火。舰长冯肇宪立即命令一边救火，一边继续战斗。接着“永丰”舰又中三弹，情况十分危急。孙中山依然指挥若定，在枪林弹雨中到舱面抢救受伤战士，为他们包扎伤口。他勉励大家说：“作为革命党人，就有万死一生的危险，但是不要灰心。”经过一场激战，敌人的地位多被击中，炮火渐渐稀疏下来，舰队胜利通过河面，驶入白鹅潭，在芳村近处下锚。
舰队驶进白鹅潭的当天，英国领事兼税务司来到“永丰”舰，对孙中山说：“附近是外国人租借地，总统在此，如再开战，影响外国人生命财产的安全，不如请总统离开白鹅潭。”孙中山听后严词予以驳斥：“我是中国主人翁，此是中国领土，我要驻哪里即可驻哪里，何得荒谬干预。”英领事无言可答，只好退下。孙中山坐不施礼。他这种对帝国主义者决不妥协的民族气节，给在场的海军官兵留下了深刻的印象。
孙中山抵达白鹅潭后，陈炯明及其爪牙多方谋袭“永丰”舰。其军务处长张禄用重金从香港某工厂聘来一名叫徐直的鱼雷专家，还购买快艇轮船数十艘，准备袭击“永丰”舰。7月19日上午10点多钟，各舰在调头时，忽听“轰隆”一声巨响，距“永丰”舰几丈远的地方有水雷爆炸，激起一丈多高的水柱，舰身摇摆好几次。各舰长因防范不严，深感自疚，齐集“永丰”舰，向孙中山要求给予处分。孙中山不但不追究责任，反而勉励各位舰长：“要坚定革命精神，压制反革命气焰，战胜当前的困难，迎接革命的胜利。提高警惕性，守卫好河面，各舰各轮要紧密联系，不再发生意外事件。”事后，讨逆军抓到设放鱼雷的徐直，徐供出叛军想用水雷炸毁“永丰”舰，谋害孙中山，并准备用几十只快艇分途向各艇袭击，同时在芳村、花地、省河南各地布置炮队，以掩护快艇进袭等情况，审讯后，当即将徐直就地正法。
孙中山在“永丰”舰上，过着十分艰难的生活。房间极小，仅能放一张单人床，床上只有两条毛毯。办公室就在饭厅里，他办公或接洽公事时，由于没凳子，经常站着。身上穿的就是从总统府出来时穿的那件白夏布长衫，后来穿的都是何香凝和别人送来的不新不旧的粗布衣。吃的多是一些清淡的食品，有了好吃的，常常吩咐拿去给士兵们吃。每天早晨运来的鲜鱼、肉、蛋等日常食品和罐头、牛奶、水果都要分拨到各舰。南堤中央银行闻听陈炯明叛变，就把几十箱钞票搬到驳艇上。在孙中山驻“永丰”舰的当天，程天斗亲驾驳艇把钞票给孙中山送来。孙中山当即吩咐拨给各舰和陆上部队作为给养，而他自己却没留一点在身边。晚饭后，孙中山有时出来在甲板上散步，有时和军官们谈话，有时和士兵们聊天，平易近人，和蔼可亲。当时虽处在叛军四面包围的险恶环境中，孙中山每天公务之余，仍是手不释卷地读书。在“永丰”舰上，他收到许多国内外各地寄来的中外文书报刊物，堆在一起就占去整个大厅的四分之一。
李烈钧、许崇智率领的北伐军在尚未获悉陈炯明叛变之前，已攻下赣州进逼吉安。江西督军陈光远仓皇逃走，北伐军势如破竹，南昌指日可克。北伐军人赣州后，从搜到的陈光远给部将的电报中，得知陈炯明曾嘱咐陈光远固守赣州，扼制北伐军前进，他自己将率兵击其后，料知陈炯明早已蓄谋叛变。及至胡汉民从韶关正式报告6月16日陈炯明在广州发动兵变时，军心激昂。许崇智、李福林、朱培德、黄大伟当即挥师回广州讨贼，李烈钧留守赣南御敌。北伐军自南雄至韶关，7月9日与叛军发生激战。由于叛军据有粤汉铁路运输之便，又在韶关一带集中全部兵力，北伐军军饷弹药接济不上，且连续作战已经三个月，疲惫不堪，7月29日，韶关一战失利，全线退却。8月6日，分途向江西、湖南边境转移。8月初，孙中山接到北伐军退却的消息。9日，又有一位孙中山很熟悉的越南归国老华侨从韶关赶来报告北伐军从韶关一带败退的情况。孙中山判定情况属实，便召集各舰长一起开会。大家认为：南雄失守，北伐军已被截为数段，失去联络，再收集残兵，保存实力，既有困难，也没有力量再回师讨贼。即使大总统仍然驻节省河，也无济于事，相比之下，不如暂离广州，再图平叛乱。孙中山同意大家的意见和分析，命令通知各国驻沙面领事，说明北伐军回师讨贼未能成功，决定离开广州。
8月9日下午3点，孙中山偕蒋介石、陈策、陈群、陈渲等离开“永丰”舰，乘英国“摩汉”号炮舰，由广州赴香港，各舰长也跟随同行。在赴香港的途中，孙中山勉励随行人员说：“不图吾与君等觉得脱险以有今日，一息尚存，此志不懈，民国责任，在各人身上，不可轻弃，以自负初心。”10日，孙中山一行抵达香港，当天乘‘“罗斯皇后”号邮船赴上海。14日上午抵达吴淞口，尽管当天风雨交加，但仍受到了数千名各界人士的热烈欢迎。
蒋介石从孙中山电召登上“永丰”舰起，就全权指挥着海面作战。他不畏生死，日夜守在舵楼，指挥战斗。
舰队官兵由于夜以继日地处在叛军的炮火之下，因此连续作战使得官兵们的疲劳情况非常严重，加上连日炎热，粮食短缺，淡水也供不应求，形势十分险恶。在这样的艰苦情况下，蒋介石一边指挥作战，一面和水手们一起从事洗擦甲板等劳动，以鼓舞士气；有时阅读福尔摩斯侦探等趣味性读物，调剂精神。当舰上官兵们食品短缺时，蒋介石凭着夜色的掩护，冒着生命危险上岸采购食物。孙中山看到这种情况后，非常担心地说：“我很感激你对我这样做，但是今后我不许你再去冒险采购食物；你是最重要的干部，万一我遭不幸，今后革命大业要你担当的，你的责任太大了。”
“永丰”舰上50多个日夜的盛暑鏖战，是孙中山一生中最艰难的时刻，身边的蒋介石是他患难中的忠实得力助手。在叛军以大炮、飞机、水雷百般加害的危难关头，蒋介石始终随侍孙中山左右，出谋策划，助其应付各种复杂局面。事后，孙中山在为蒋介石所著《孙大总统广州蒙难记》一书作的序言中写道：
“陈逆之变，介石赴难来粤人舰，日侍余侧，而筹策多中，乐与余及海军将士共生死。兹记殆为实录，亦直其牵牵大者，其详仍未遽更朴素。余非有取于其溢词，仅冀掬诚与国人相见而已。余乏知人之鉴，不及预寝逆谋，而卒以长乱贻祸，贼焰至今为烈，则兹编之记，亦聊以志吾过。且以矜吾海军及北伐军清将士之能为国不顾其私，其视于世功罪何如也。民国十一年十月国庆日，孙文序于上海。”
在这篇序言中，孙中山对蒋介石在这一事变中的表现予以高度的评价。此番患难之情，孙中山从未忘怀。事后不久，蒋介石任东路讨贼军参谋长，因军事进展缓慢而再萌退志时，孙中山致书慰留，内称：“兄忘却在白鹅潭舟中之时乎？”嘱其“坚忍耐烦，劳怨不辟”，“分途奋斗，不可一时或息”。
广州蒙难是孙、蒋关系发展的重大转折点。在此之前，蒋介石只是孙中山关系密切的追随者；此后，蒋介石则成为孙中山的助手，接着进入了中国民主革命的领导集团，开始对中国革命的进程发挥较大的作用和影响。
从孙、蒋相识到患难的十余年间，是他们之间的关系向积极方面发展时期，总的来说，蒋介石是孙中山的忠实追随者，虽曾几度消沉，但经孙中山的教导，终能继续奋起，以致在关键时刻，做出革命的选择。孙中山把蒋介石视为难得的革命人才，苦心引导，逐步委以重任，从而使这个后起者成为自己晚年所倚重的得力干将。
蒋介石在此期间有把追随孙中山作为晋身之阶的一面，但并 非主流，追求政治野心是以地位的提高为前提的。蒋介石只是在这段时间为实现个人野心奠定了基础，为把“合则留，不合则去”的儒士风度转为“给权留，不给则去”的权术手段创造了前提。