顾正红事件发生后，形势急剧向前发展。在工人群众中酝酿着更大的斗争，帝国主义、日本厂主和军阀政府互相勾结，继续对运动实施高压政策。
为了压制工人的罢工浪潮，公共租界工部局拘捕被日人打伤的工人。去领顾正红遗体的工人代表被拘禁，顾正红出殡的游行也被禁止。工部局总巡捕麦高云甚至下令巡捕可对示威群众开枪。淞沪警察厅通令所属取缔罢工，并派警探监视、限制工会活动。日本厂主也态度强硬，不与工会接触。同时，还采取措施，千方百计地引诱工人上工。针对这种情况，罢工委员会总主任刘华连日在工人会议上提醒大家“不要上日本人的圈套”，“应坚强地团结起来，听工友俱乐部的话”。但是，“仍有工人已经自动上工”。
5月27日下午，恽代英以国民党上海执行部宣传委员会的名义召集各校学生代表开会，决定以传单和露天讲演的形式向公众说明罢工情况；募捐援助罢工工人；被拘押的学生如5月30日尚未恢复自由，应设法营救。29日，上海学生联合会对次日的行动作出具体布置和准备。工会代表、学联代表到各校演讲、宣传，组织演讲队伍。
在此关键时刻，28日，中共上海地委召开了联合会，讨论开展反对帝国主义的斗争问题。陈独秀主持了会议。参加会议的有中央委员蔡和森、李立三等。会议决定分头与各校负责人谈话；向学校宣传，并派工人同志参加；印发传单，揭露帝国主义侵略的事实；星期六下午（5月30日）举行大规模游行讲演。会议通过了《扩大反帝运动和组织五卅大示威》的决定，决定于5月30日，在租界举行反对帝国主义的宣传示威游行，设立总指挥部，李立三任总指挥。具体的组织工作，由上海总工会筹备会和上海市学生联合会负责。
30日上午，南洋大学、复旦大学学生率先进入租界，散发传单，露天讲演。午后，上海、同济、文治等大学的学生大批加入。帝国主义对学生实行恐怖政策，但学生无所畏惧。上海大学演讲队每组10人，各设组长1人。如1人被捕，则全组同往，其他组接着演讲，使演讲不致中断。该校38个演讲组，全部分配在租界中心地带南京路、新世界至抛球场地段，以至于群众云集，水泄不通，“红头阿三，高鼻洋鬼，奔前扑后，忙个不休”，“工人行于前，学界随于后，观众掺杂其间，口号雄壮，声震屋瓦，传单飘飞，满蔽天日”。
下午2时，随着总指挥李立三的一声令下，上海工人、学生反对帝国主义的宣传、示威游行开始了。
工人队伍由530人组成（表示五卅的意思），由6个工人举着上写“收回会审公堂”的横幅，走在最前面，随后是铁路、海员、纱厂、邮政、码头等各业工人的队伍。
正在工人进行宣传活动的时候，有人传达了总指挥部的命令：租界巡捕房巡捕已出动，在南京路上，见到演讲的人就抓。所有演讲队，都应迅速向南京路集中。
在南京路、浙江路路口，巡捕开始抓捕工人。巡捕房共拘捕演讲者100余名，仍然没有能压制住群众的示威活动。巡捕房捕头恼羞成怒，召集通班印捕、华捕在老闸捕房门口排成半月形。3时45分，巡捕丧心病狂地向示威群众开枪射击。顿时，繁华的南京路“一大堆一大堆的鲜血染红了人行道”，“人行道上躺着被枪杀者的尸体，鲜血从他们的裂开的伤口涌向路面”，场面十分悲惨。据《字林西报》6月1日报道：巡捕共射击了44发子弹，大部分都击中，命中率至少为80％，有些医生认为有许多子弹甚至同时击中两个人。
在此次运动中，共产党员和青年团员站在斗争最前列，因此，损失也是最大的。此次惨案中殉难共13人：何秉彝，上海大学学生。尹景伊，同济大学学生。陈虞钦，南洋附中学生。唐良生，华洋电话局接线生。陈兆长，东亚旅馆厨工。朱和尚，洋务职工。邬金华，新世界职工。石松盛，电器公司职员。陈光发，包车行车匠。姚顺庆，琴行漆工。王纪福，裁缝。谈金福，味香居伙友。
徐落逢，小商贩。
此外，重伤数十人，轻伤难以数计，还有50余人被捕。惨案发生后，巡捕用水龙头冲洗掉了南京路上的血迹。当时，刚刚成立的上海友联影戏公司摄影师刘亮禅，基于民族义愤，带着摄像机在现场拍下了这样一个镜头：南京路上血迹斑斑，老闸捕房对面的“四五六”饮食茶庄墙上弹痕累累，帝国主义者正在老闸捕房前用水龙冲洗血迹。随后，他又赶到白克路的宝隆医院和山东路的仁济医院，拍摄了这样一个场面：医生把从重伤者身上取出的一粒子弹，放在掌心上，愤怒地说：“这是帝国主义的恩赐。”他把帝国主义屠杀中国人民的罪证，记录下来，编制成一部新闻纪录片——《五卅沪潮》。五卅烈士留在人们心中的印记是永远也不能被冲洗掉的。
烈士的鲜血，铸就了丰碑，时刻昭示着“来者勿忘”；烈士的鲜血，汇成了巨浪，成为全国反帝斗争狂澜的第一个高潮。