1926年4月，宋时轮进入黄埔军校后不久，染上疟疾住院半年多。因缺课太多，军校将宋时轮转入第六期继续学习。1927 年1月，宋时轮转为中国共产党党员。4月12日，蒋介石在上海发动反革命政变，进行反共“清党”。国民革命军总参谋长李济深随之在广州制造“四一五”惨案，在黄埔军校先后扣留共产党员、共青团员、革命分子100余人。宋时轮作为“共党嫌疑”，被关进南石头惩戒场。尽管国民党当局没有证据证明宋时轮是中共党员，但仍以涉共嫌疑判处其1年徒刑。
    1929年4月，宋时轮被释放后在香港接转组织关系，等候分配工作。因避免被偶遇的旧日同学拉去投奔张发奎部队，宋时轮情急之下没等香港办妥组织关系接转，即于当日晚搭船去上海。因未能与上海党组织取得联系，又到武汉、长沙继续寻找党组织。依旧未果，遂决定返回家乡醴陵组织游击队。
    1930年初，宋时轮重新入党，并担任莲花县军事部部长，他所领导的萍醴游击队编入红军第六军。1934年初春，宋时轮进入红军大学。红军大学设高级指挥、上级政治、上级指挥、上级参谋4个科，宋时轮被编到上级参谋科。不久，被以有“AB团嫌疑”等，“开除其党籍三个月”。
    1935年10月19日，中央红军长征胜利到达吴起镇。红十五军团领导请求毛泽东，由中央红军派一些干部到红十五军团工作。毛泽东指派宋时轮出任红十五军团作战科长。宋时轮表示，作战科是部队的核心部门，派一个被开除党籍一年多、至今没有予以恢复的非党干部去不合适。在毛泽东的亲自过问下，由红十五军团政治委员程子华等介绍，宋时轮再次入党。
    1945年7月，总政治部党务委员会作出《关于恢复宋时轮党籍的决定》。《决定》指出：“取消对宋被捕问题的怀疑、AB团的怀疑以及1934年红大所给予的处分，并恢复其1927年4月被捕到1930年初重新入党，及1934年春被开除党籍到1935年冬再重新入党期间的两段党龄。即宋同志的党籍从1927 年起计算。”