1936年1月复组主校。1937年冬改称中央军校第二分校。校址由武昌迁至湖南邵阳。分校主任为李明灏。
1937年七七事变后，原中央军校武汉分校，迁往湖南省武冈，改为中央军校第二分校。
中央军事政治学校前后设过潮州分校、武汉分校、长沙分校（南京国民政府时期又设过南昌、洛阳分校），其中规模与影响最大的当属武汉分校。1936年出版的《中央陆军军官学校史稿》称：“武汉分校规模之宏大不亚于黄埔主校，有男女学生及入伍生6000余人，实为中国腹部武装革命势力之大本营”。
当年的武昌街头，经常可见一群头剪短发，身着军装，腰扎皮带，打着绑腿的女兵，英姿飒爽地行进。她们是中国第一批军事院校的女兵。长期封建积习的影响，中国少女一般不抛头露面，离家上学已少见，入伍当兵和男兵一样跌爬滚打、刺刀见红更是开启社会风气的创举。恽代英赞扬她们是“中国妇女解放的先锋和榜样”。
汪精卫策动“七一五”反动事变后，武汉形势骤变。7月18日，黄埔五期学员被迫毕业离校。接着军校整体改编为张发奎的军官教导团，全部移驻南湖营房。从此，武汉军校便不复存在。但是，在这个熔炉里锻炼出来的数千优秀儿女，却踏上了新的革命征程。
恽代英和几百名分配或转移到叶挺、贺龙部队的师生，包括70多名女兵，参加了南昌起义。陈毅（负责军校党务工作）率领的一批师生没赶上起义，却在江西临川赶上了起义队伍。起义军在潮汕失败后，陈毅与朱德率余部转战湘南，接着在井冈山与毛泽东会师。二方面军教导团后转移到广东，著名的广州起义就是以这个团的1300多名武汉军校师生为主而发动的。起义失败后，又成为叶镛、徐向前（政治大队一队队长）领导的红四师第十团，转移到海陆丰。在这两次起义的师生中，成为中华人民共和国元帅的陈毅、徐向前，大将罗瑞卿、许光达，上将陈伯钧，及程子华、刘型等都担任过国家有关部门的负责人。女兵危拱之、周月华、张瑞华（后为聂帅夫人）也在随后的革命和建设中作出过贡献。
胡筠、黄杰（后为徐帅夫人）等返乡的军校学员，都成了各自家乡起义活动的领导者；去苏联学习的李淑宁、王亦侠等，回国后参加了抗日运动。李淑宁就是后来在东北抗日联军任职，在白山黑水高举抗日大旗的巾帼英雄赵一曼。
政治教官沈雁冰、第六期学员臧克家后来成了中国现代文学巨匠和著名诗人。
六期学员宋绮云后成为杨虎城的秘书，为促成抗日民族统一战线的建立作出了贡献。
