228事件爆發後，於3月2日擴及台南，台南市內的一群青年接收警察局武器，並配合市參議會召開市民大會，提出「全面改革省政」、「實行市長民選」的要求，3月6日「二二八事件處理委員會台南市分會」成立，湯德章被推爲治安組長。事件發生後，各地成立的處理委員會成為政治改革的團體。在省政改革的呼聲中，「縣市長民選」幾乎是全島各地二二八事件處理委員會所提出來的共同要求，省行政長官陳儀迫於情勢，乃於3月7日通知各縣市參議會稱：對於各縣市長，若人民認為不稱職，可由該會或會同其他合法團體，共同推薦3名人選，呈報行政長官公署圈定。 基於陳儀這項許諾，台南市果然於3月8日，由市參議會、區里長、人民團體代表、學生代表等聚集於參議會選舉市長。經投票結果，湯德章獲第三高票（前兩名是黃百祿、侯全成）。3天後，國軍第21師由高雄進入台南市，湯德章沒被圈為市長，卻反而被逮捕。被捕當天，二、三十名憲警特務闖進他的住所，湯德章為保護台南菁英，一面徒手力抗拒捕，一面爭取時間將住所有關名單資料燒毀，挽救了當時許多台南的社會人士及成大學生倖免於難。