这年，陶峙岳参加了同盟会，成了会员。
１９１２年秋，陶峙岳所在的学校迁往北京清河镇，改名为陆军第一预备学校。１９１５年，他转入保定陆军军官学校步科。毕业后，陶峙岳回到长沙，在军公署的参谋处，任上尉参谋。
１９１７年，陶峙岳奉命训练从绿林招编的部队。他从小受过专门教育，加上性情温和，深受官兵欢迎。不久，这支部队成为一支有较较好纪律的部队。在驱逐张敬尧的战斗中，陶峙岳率领部队勇敢作战。
由于在逐张作战中，陶峙陶指挥出从，表现超群，不久，被任命为工兵营长，１９２５年，任上校团长。
１９２６年，陶峙岳所在部队改编为国民革命军独立２师。陶峙岳等一批军官积极赞成北伐，向往革命。独立２师进入湘鄂边境，在马回岭一带，他们奉命担任主攻，与敌人展开全面激战。在兄弟部队的支援和配合下，他们全歼敌军，乘胜向湖口、武穴等地追击敌人，将孙传芳的部队包围在江西，一举收复了江西。
１９２７年，这支部队从江西向安徽挺进，在当涂与敌军展开激战。战斗持续３天３夜，双方伤亡惨重。然而，陶峙岳部队士气不减，与敌决战到底。经激战，陶峙岳所在的部队终于占领当涂，接着，与友军一道收复南京。
在这次战斗中，陶峙岳指挥作战有功，被晋升为少将副师长。这年，经人介绍，他参加了国民党。
蒋介石叛变革命后，成为国民党中掌握军权的实力派人物。他企图以其武力统一全国，消灭共产党，他将所有的国民党部队统一整编为４个集团军，陶峙岳成为第４０军３师的中将师长。
１９２８年５月，陶峙岳的部队奉命进驻山东济南。到济南的第三天，驻守在这里的日军蓄意制造了"济南惨案"，残杀了一批中国的外交人员和普通市民。
对日本侵略军的暴行，陶峙岳忍无可认。然而，国民党当局却不让他的部队其还击。日军更加甚嚣尘上，得寸进尺，陶峙岳手下的第７团被日军强行缴械。
眼看部队遭受损失，陶峙岳忍无可忍，与另一支国民党部队奋力反击。不料，战斗刚一进行，陶峙岳就收到了国民党总部的命令，命其立即停火，不准还击，撤出商业区，将地盘恭手让给日本人。
由于陶峙岳违命与日军发生战斗，他和所在军的军长贺耀祖受到蒋介石的撤职处分。
不久，蒋介石对贺耀祖的部队改编，派其亲信朱绍良担任军长，陶峙岳被调到２４旅任旅长。这次事件，使陶峙岳第一次认识了蒋介石。
１９２８年，在蒋、桂、冯、阎的中原大战中，陶峙岳兼任２４旅长和８师副师长。
中原大战后，陶峙岳所在部队被蒋介石调往江西，参加第一次围剿，这也是他有生以来第一次与红军部队作战，他自认为是历史上的污点。成为人民军队的上将后，他多次谈到这一历史教训。
此后，从抗日战争，到解放战争，陶峙岳都一直与共产党"和平相处"，相安无事。尤其在解放战争中，陶峙岳远在新疆，未卷入国共军队不可避免的撕杀。
１９４９年９月，中华人民共和国成立前夕，中国共产党委派邓立群，带给陶峙岳和新疆地方官员鲍尔汉一封信。信中介绍了中国共产党的政策，冷静地分析了当时的局势，规劝他们深明大义，和平起义，免使部队和新疆广大人民群众遭受战争灾难。
接到信后，陶峙岳和鲍尔汉经研究，同意起义，十万国民党军队等待人民解放军的整编。然而，起义并非一番风，斗争非常复杂艰难。
陶峙岳手下有３名师长期追随蒋介石，死心踏地为其卖命。他们得知陶峙岳同意起义，处处与陶峙岳作对，暗中密谋暴动，以阻止人民解放军入疆。这三名国民党的死硬分子还在星星峡做了部署，寻机拘捕陶峙岳和鲍尔汉，企图将新疆变成蒋家王朝的反人民的前沿阵地。
关键时刻，陶峙岳将军挺身而出，孤身一人深入虎穴，猝不及防地来到那３名师长中间。那３名曾密谋的师长，面对陶峙岳的突然到来，一时没有准备。其实，陶峙岳的这一行动并非一时冲动。事先，他曾做了周密的分析。他知道，这３名师长无法争取，但他们内心也不想与解放军决一死战，他们真正的想法是另谋出路。据此，为不致使起义部队和人民解放军遭受不必要的损失，陶峙岳承担着许多人指责和不解，与这３名师长达成妥协。他答应送这３名师长和死心踏地的追随着出境，以化解内乱之源。
经陶峙岳的努力，那３名师长及手下２０多名军官终于不得不接受了陶峙岳的意见。对此，思想激进的人，对陶峙岳提出非议。
党中央和毛泽东及时纠正这一看法，指出，陶峙岳将军的这一决定不但没有错，而且应该给予表扬，这有利于全局。对不愿起义的人员，中国共产党历来不强求，可以来去自由，送他们出境是明智之举。
起义之前，陶峙岳将军同手下国民党新疆警备区一位副司令曾坦怀心境表示，一旦起义成功，自己将功成身退，解甲归田，此生不再从军从政。也许，他们在政坛军界数十年，感觉太累太苦了太危险了。他几乎从不想过，起久后，他能成为人民共和国的上将，与那些征战几十年的老革命们同起同坐。
解放军顺利入疆后，陶峙峙所部的原国民党军队接受整编，成立解放军第２２兵团。按毛泽东和朱德等领导人意见，任命陶峙岳任兵团司令员。毛泽东说服了他真心实意解甲归田的想法，请他为新疆的建设和发展贡献力量。
１９５５年，共和国授衔，陶峙岳被授予上将，这等于说，解放后，他原来的国民党衔阶没变。陶峙岳是原国民党最后一批起义者中授衔最高者之一，在他身上充分体现了中国共产党革命不分先后的主张。
新疆解放后，中国共产党在当地发展了一批有影响的领导人物为共产党员。这既出于党中央稳定新疆的考虑，也是从这些领导人的实际表现出发。这批领导人物有鲍尔汉、赛福鼎等。当时，
