陈孤零自幼读私塾，民国十二年（1922年）考入信阳三师，开始投入学生爱国运动。民国十四年（1925年）加入中国共产党，同年春与刘绍猷等人组建CY支部，领导信阳工、农、兵、学运动。“五卅”惨案发生后，信阳各学校联合成立上海“五卅”运动信阳后援会，陈孤零任秘书，参与组织学生宣传队，分赴工厂、农村宣传；发动群众抵制“仇货”（日货），打击走狗奸商；开展募捐，资助上海工人罢工斗争。

民国十五年（1926年）夏陈孤零毕业后回罗山，在万店郑湾学堂以教书为掩护从事革命活动，同年与尚伯华、胡日新等共同组建中共罗山县特别支部。次年在万店发展一批党员，建立万店党支部。民国十七年（1928年）3月中共罗山县第一次代表大会在县城霍尚公祠召开，陈孤零组织骨干力量分赴农村，开展农民运动，适时提出以办黄学的形式聚集革命力量，训练武装斗争骨干，准备发动农民暴动。同年11月陈孤零调任豫东南特委委员，参与领导豫东南地区的革命斗争。民国十八年（1929年）5月3日中共豫东南特委撤销，陈孤零任信阳中心县委宣传委员，8月信阳中心县委改组，陈孤零参加子店区委工作。