１９２４年６月，刘天章从北大毕业后，协助李大钊在北京做党的地下工作。同年秋，在李大钊支持下，刘天章弃文从戎，到当时倾向革命的国民军第二军胡景毅部所在地河南开封创办学生军，并在学兵队里建立了党团组织，任书记。１９２５年秋，刘天章任中共豫陕区委委员兼军委委员，与书记王若飞一起创建了开封地区的党团组织。
１９２７年２月，刘天章受党派遣，赴陕西任中共陕甘区委候补委员，负责宣传工作，并兼任陕西《国民日报》社长。刘天章主办的《国民日报》，作为革命高潮时期陕西人民的喉舌，发挥了宣传革命思想、促进革命运动的作用，深受各界人士的欢迎，日销量达２０００余份，是当时陕西地区销量最大的报纸。
四一二反革命政变后，他利用《国民日报》揭露和批判蒋介石的背信弃义，同年７月８日，被国民党反动当局扣押。在狱中秘密组织监狱党支部，他担任支部书记。１９２９年夏，在蒋、冯分裂军阀混战的形势下获释出狱。出狱不久，刘天章被派往中共顺直省委宣传部工作，任省委委员，公开身份是《天津商报》总编辑。
１９３０年春，刘天章在天津又不幸被捕。在狱中，他备受折磨，但坚不吐实，一直未暴露自己的真实身份和党的秘密，是年９月被释放。
１９３０年１０月，刘天章受中共北方局派遣前往山西，参与领导恢复和重建遭到破坏的山西党组织。他先后担任中共太原特委书记、山西省委书记、组织部长等职。经过他与省委其他同志的艰苦努力，山西党组织得到迅速恢复和发展。同时，他还深入工农，开展工农运动和兵运工作，组织工农武装，先后在吕梁地区建立了两支红军游击队。１９３１年３月，在离石县九里湾正式成立中国工农红军晋西游击队。１９３１年７月４日，刘天章参与组织驻平定县的国民党高桂滋部２０００余人的武装起义，成立了工农红军第二十四军，并协助地方党组织建立了阜平县苏维埃政府。
央广网北京8月6日消息(记者刘天思）8月6日上午10时，伴随着迎风招展的彩旗和工人师傅喜悦的欢呼呐喊声，直径8.8米的大盾构机机头以“稳、准、正”的姿态缓缓抵达磁各庄站南侧的盾构接收井“破壁而出”
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