1927年，盛世才回国，历任国民革命军总司令部上校参谋、参谋本部第一厅第三科上校作战科长等。

但盛世才并不甘心久屈一小小科长职位，他窥伺时机向外发展。

1930年夏，新疆省主席金树仁派其秘书长鲁效祖到沪、宁，延揽军事人才，盛世才认为是个好机会，决定应聘。

这年秋天，他辞去参谋本部科长职务，携眷西行，于年底到新疆。

盛世才到新疆后，由于他来自南京参谋本部，金树仁对他怀有戒心，只委他为督办公署上校参谋主任等闲职。

盛世才为实现自己的野心，委曲求全，对金树仁惟命是从，终于渐渐博得金的好感。

经过一段时间，盛世才被任为军官学校战术总教官。

他利用这一接触军队军官的机会，蓄意经营，极力拉拢学生，并以此为基础，培植自己的势力。

1931年2月，哈密王府军官和加尼牙孜、总管尧乐博士利用维民暴动，乘机掀起了一场大规模的民族仇杀和卫护王权的武装暴动‐‐&ldo;哈密事变&rdo;。

并引甘肃马仲英率部入疆。

金树仁先后派鲁效祖、张培元为总司令，以盛世才为参谋长率部进剿，终于在9月将马仲英及和加尼牙孜击败。

1932年，马仲英派部将马世明联合和加尼牙孜进攻哈密，盛世才出任东路剿匪总指挥，两度将马世明及和加尼牙孜打败。

1933年1月，马世明又率部进犯乌鲁木齐，盛世才奉命北上解围，又将马军打败。

由于盛世才屡战屡胜，被誉为&ldo;常胜将军&rdo;，在军队中的威望日增。

由于金树仁自1928年执掌新疆的统治权后，对新疆各民族的压迫、剥削和奴役十分残酷，他大量作用甘肃河州同乡和亲信党羽，他们强占民地，强娶民女，横行新疆，激起了新疆各族人民的仇恨和反抗，一些地方统治者也趁机纷纷割据独立。

于是，在省城的一批怀有野心的军政官员密谋政变，夺取政权。

1933年4月12日，省府参谋处长陈中、迪化县县长陶明樾、航空学校校长李笑天等人，取得因抗日失败而取道苏联入疆的东北义勇军首领郑润成和&ldo;归化军&rdo;首领巴品古特的支持，率众包围省政府，发动了新疆四&iddot;一二政变。

金树仁仓惶逃离省城，命令盛世才等率部火速回城平乱。

第二天，盛世才率部进至乌鲁木齐城东，即按兵观望，政变军队很快把省军打败。

4月14日，政变各方召开了临时维持委员会，商选新的领导。

由于与政变各方均没有足够实力，而盛世才此时手中握有相当于兵力，又近在省城，加上几年来他树立了一定的威信，于是，各方一致推举盛世才为新疆临时督办，推举教育厅厅长刘文龙为新疆临时省主席。

盛世才虽然当上新疆临时督办，但是他知道，政变的主要发动者陈中、陶明樾、李笑天等是不会甘心把政变所得的果实白白地交给他的，要做住自己的地位，必须寻机将他们除掉。

此外，南京政府也没有承认盛世才的职务，并于6月10日派参谋次长黄慕松飞抵乌鲁木齐，名为宣慰，实则想夺权，而陈中等人企图联合黄慕松，取盛而代之。

对此，盛世才决定先发制人。

6月26日，他借在督办公署花园召开临时紧急会议为名，设伏兵将应邀前来的陈中、陶明樾、李笑天枪杀，并宣布其&ldo;谋叛罪&rdo;。