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汪精卫叛变革命后于1927年7月18日以“从黄埔来地第5期学员已经肄业期满”为借口。实际上解散了中央军事政治学校武汉分校。此时武汉分校地学生一部分划给了国民党各军。一部分奉蒋介石地命令开往南京。另一部分1700多人被编为国民革命军第二方面军第四军军官教导团。叶剑英担任团长。部队暂时驻扎在武汉南湖营房。武汉分校所剩师生如程子华、罗瑞卿等参加了中国共产党领导地武装暴动。还有许多回到家乡自谋生计。郭沫若、成仿吾、阳翰笙、许德珩、沈雁冰、聂绀弩、方之中、吴奚如、臧克家、谢冰莹等黄埔师生。他们在中国最黑暗地时候拿起了手中地笔杆子同反动派针锋相对。
蒋介石是靠黄埔军校起家地。他在南京另立国民政府后为了培植反革命势力。仍然注重黄埔军校。1927年10月南京政府委任刘士毅为迁校筹备委员会主任。具体主持黄埔军校地迁校事宜。11月5日。黄埔军校改名为“中央陆军军官学校”。主校址选在南京。1928年蒋介石复任国民革命军总司令。3月6日军校在南京举行开学典礼；3月24日。蒋介石被任命为中央陆军军官学校校长。李济深任副校长。何应钦任教育长。周佛海任政治部主任。10月军校又实行校务委员制度。蒋介石、胡汉民、戴季陶、吴稚晖、阎锡山、冯玉祥、李宗仁、李济深、何应钦、张学良、朱培德为首批校务委员。其中蒋介石、阎锡山、何应钦为常务委员。张治中担任军校教育长并且主持工作。黄埔军校从此开始了南京中央军校时期。
1928年5月15日，军校的名称一度改为“国民革命军军官学校”；1929年9月10日，又改名为“国民革命军黄埔军官学校”。黄埔6期和黄埔7期的学生分南京、黄埔两地授学。军校南京部分的学员第6期1929年2月24日共3634人毕业：第7期学员于1929年12月28日共852人毕业：军校黄埔部分第6期学员1929年2月24日共718人毕业；第7期学员666人于1930年9月26日毕业。在黄埔7期学生中还包括朝鲜籍学生34人，越南籍学生13人：朝鲜人民军著名领导人崔庸健（在军校时化名崔石泉）等就曾在黄埔6期和黄埔7期执教过。自从大革命失败以后，由于黄埔军校清党、新军阀战争以及广州起义等事件的影响，军校黄埔部分的学生已经人大减少，所以此时它实际上是南京中央军校的预科学校。1930年9月在军校第7期学员即将毕业之际，蒋介石电令广州“第7期毕业后黄埔校停办”，短短十个字就使驰名中外的黄埔军校停办了！
从第8期学员开始，军校对教学方式、修业期限以及课程设置都进行了重大改革。首先军校学制改为三年，第一年为入伍生教育，第二年和第三年为理论教育年：学生所学的科目包括术科和学科两大类，术科包括单兵教练、班教练、排教练、工兵勤务、射击、武术体操等；学科除了陆军礼节、步兵操典、步兵射击、野战筑城、通信、卫生学、战术学、地形学、兵器学、瓦斯学、炮兵学、战车学、航空学之外，还设置了三民主义、外交史、中国革命史、外国革命史、中国政治经济概况、法学、人生哲学、数学、物理、化学以及英语、德语、法语、日语等课程，学生的知识面更加广泛了。第8期学员1930年开学时的时间不同，所以分为了两个总队，第一总队1933年5月共505人毕业，第二总队1933年11月共1240人毕业：第9期学员1931年3月开学，1934年5月共有654人毕业；第10期学员1933年7月开学，第一总队于1936年6月共有621人毕业，第二总队于1937年抗战开始后毕业，共有621人：我军开国少将张学思和高存信就是黄埔10期（中央军校）毕业的。第11期学员1934年录取1400人，1937年抗战开始后毕业，我军1964年晋升的少将黎原就是黄埔11期（中央军校）毕业的，黎原1938年参加八路军，建国后任兰州军区副司令员，现任黄埔军校同学会副会长兼北京黄埔军校同学会会长。第12期学员1935年9月入学，1938年应抗日战争的需要于1月提前毕业，共计有740人，这批学生中就有后来担任过台湾“行政院院长”的军事强人郝柏村；第13期学员于1936年8月入学，南京陷落之前，随军校从南京经江西、湖北辗转至四川铜梁继续学习，1938年9月共计有1412人毕业。至此黄埔军校在南京时期举办第6—13期，一共八期，此外广州、洛阳、南昌、成都、武汉、昆明等地还设有分校军事训练班。
军校在南京时期还成立过中央陆军军官学校教导总队。由于蒋介石对黄埔军校的青睐，所以国民党军队的最先进的战术训练，最先进的武器装备都是在中央军校首先来试验的。军校教导总队仿效当年黄埔教导团，在德国军事顾问的指导下于1931年1月开始组建，1935年正式成为国民党部队的正式战斗部队，中央军校教导总队1937年参加了淞沪会战，在保家卫国抗击日寇侵略的战场上打出了当年黄埔军校教导团的那股骁勇的气势。
军校在西迁四川期间，第11—13期先后提前毕业，所以在迁校的途中又招收了第14期、第15期和第16期新生。1938年11月中央军校迁至四川成都，把位于北较场的成都分校作为军校的新校址，不久蒋介石发布命令将成都分校并入中央军校本部，从此黄埔军校开始了历史上的成都时期，校务委员又增加了程潜、刘湘、白崇禧、陈诚、邓锡侯五人。军校成都时期招收第14—23期学生共31500多人，其中第22期时越南和朝鲜还保送了一大批学生来校学习，此外军校还委托其他有关学校代为培养了10000多名学生；教育方式也有了重大变化，主要是为了适应当时抗战的形势，修业期限分为了长期和短期两种，同时实行甲乙丙三级教育体制，教学上也注重了理论和实践的结合。
在整个抗日战争时期，军校所设立的其他分校在动荡之中继续开办，李明灏、杜建时、胡宗南、甘丽初、钟彬、宋希濂等相继主持分校的工作。洛阳分校（第一分校），成立于1933年，1938年迁往陕西南郑，1944年底停办；武汉分校（第二分校），1936年重办，抗战开始以后迁至湖南武冈、会同，1945年停办；第三分校，原来指成都分校，1939年改设于江西瑞金，1946年停办；广州分校（第四分校），1936年成立，广州陷落以后相继迁往广西、贵州等地，1945年停办；昆明分校（第五分校），成立于1935年，1946年停办；南宁分校（第六分校），1926年成立，1945年停办，南宁分校的师生于1938年参加了昆仑关大捷，越南人民军领导人武元甲也曾在南宁分校学习；西安分校（第七分校），1938年成立，我党著名地下党员熊向晖曾是第七分校15期学生，该校于1945年停办；均县分校（第八分校），1940年成立，1945年停办；迪化（乌鲁木齐）分校，即第九分校，成立于1943年，1945年停办。军校成都时期还设立了军官教导总队、战术研究班、高等教育班、校尉官研究班等，使军校的教育体系更加充实，在此期间蒋介石仍然兼任校长一职，陈继承、万耀煌等先后担任教育长，实际主持军校的日常工作。
1946年1月，中央陆军军官学校改名为“陆军军官学校”，蒋介石兼任校长，万耀煌任教育长，不久教育长一职由黄埔1期毕业生关麟征接任。1947年7月，担任了23年军校校长的蒋介石宣布不再兼任校长，关麟征于是升任校长一职，这是黄埔毕业生第一次担任军校校长这一要职，在此期间军校共招收了两期学生即第22期和第23期，第24期刚刚招生入伍全国就已经解放了，在黄埔22期学生中黄幸强后来任台“陆军总司令”、罗本立任台“三军大学校长”、曹思齐任台“陆军参谋长”、王多智任台“陆军副总司令”。
1949年9月12日，时任国民党总裁的蒋介石乘“中美号”专机抵达成都，随即进驻军校黄埔楼。蒋介石此行是为了对军官学校的领导人进行大调整的。关麟征校长晋升陆军总司令，校长一职由黄埔1期毕业生原南京卫戍司令张耀明接任；军校教育长仍然由吴允周担任；军校训导处长（即原来的政治部主任）由黄埔4期毕业的吴起舞担任。而此时的陆军军官学校尚有师生近14000人，军校领导机构还有5处11科和《黄埔日报》社。军校除军官训练班、军官教导总队、游击训练班之外，在校的黄埔23期学生有3个总队共3452人；黄埔24期招生入伍了约1120人，编成了一个学生总队，黄埔5期毕业生徐幼常任总队长。
1949年底，我人民解放军第二野战军以及第一野战军18兵团在刘伯承、邓小平、贺龙、周士第等指挥下以“大迂回”的战略战术席卷大西南。12月，人民解放军已经完成了对成都及其周围地区的战略包围，在山穷水尽之际，军校校长张耀明、教育长吴允周、副官处长吴丽川等先后逃往台湾；在我地下党员的极力争取之下，李永中、吴起舞、徐幼常、肖平波等率领军校师生10000多人举行起义，这批起义师生后来相继被分配到了人民解放军西南军区各部队或地方政府部门，许多优秀的师生后来还加入了中国共产党。至此孙中山先生当年创办的为了救中国、为了救中国人民的“黄埔军校”最终又从国民党反动派手中回到了人民的怀抱。从此黄埔军校永远结束了它在中国大陆办学的历史！
蒋介石败退至台湾以后于1950年8月在台湾高雄的凤山以原来的第四军官训练班（即台湾训练班）为基础，重新恢复陆军军官学校，任命罗友伦为军校校长，次年4月军校招收黄埔24期学员入学学习。1954年6月以后，军校仿照美国的西点军校的学制进行了大规模的改革：学制改为四年，第一年实行通识教育，特别重视英语运用能力，成绩优秀者可以被保送至美国军校学习，此外还使学生深入了解机械化对现代陆军作战的重要性；进入第二学年，开始选择与自己将来发展有关的系，军校普通科共设文史、政治、外文、数学、物理、机械、电机、军工、测绘等九大系，军校军事学术科下辖一般、战术、体育、兵器四大组；第三学年学习和实习领导防御的能力；第四学年则转为思考与实习的相结合。军校还实施理工科大学教育，学生毕业以后既发给陆军军官学校毕业证书，同时也授予理工科学士学位，军校接受台湾“教育部”的督察和指导。除此之外军校毕业生还要到其他的兵种学校学习，中校以上军官要想获得晋升就必须到台湾“三军大学”等高等学府深造。1975年军校的教育体制再度修改，从黄埔47期起学时延长至四年零三个月。1977年，从黄埔48期学生开始，学生毕业以后还可以授予文学学士学位。军校还设有专科生班、专修生班、短期训练班、预备军官训练班和补训总队等机构；军校特别重视学生的体能训练，增加了攀岩、武术、擒拿格斗等训练项目。军校的校长军衔为中将，由现役将领担任，任期一般为两年；从1950年军校恢复时起罗友伦（黄埔5期）、谢肇齐（黄埔6期）、徐汝城（黄埔6期）、艾瑷（黄埔8期）、张立夫（黄埔8期）、林初耀（黄埔10期）、秦祖熙（黄埔11期）、言百谦（黄埔16期）、许历农（黄埔16期）朱致远（黄埔16期）、卢光义（黄埔22期）、黄幸强（黄埔22期）、黄耀羽（黄埔24期