(一)毛君主事
1920年夏，时任湖南第一师范学校校长的易培基先生聘请了毛泽东担任“一师”附小的主事。他依靠进步教员，以先进的教育思想，对附小原有制度进行大力改革，使附小各方面工作发生了根本性的变化。
他首先改革了招生制度，实行秋季招生，取消地域限制，放宽入学年龄，既广收各路学生，又方便工农子弟入学；对于学生应交各费允许分期缴纳，确有困难者予以减免；为了满足失学青少年求学的要求，还开办了成年失学补习班。
毛泽东在附小十分重视学生的政治思想教育。他为附小礼堂撰写了“世界是我们的，做事要大家来”的楹联，以教育学生；设立了文化书社的营业点，向学生推介进步书籍，宣传新文化新思想；利用朝会给学生讲国家大事和读书做人的道理，教育学生留心时事，不要只埋头读书；常和体育教师研究体育教学的改革，并带领师生参加体育活动；独辟蹊径力主在附小实施劳动教育，师生以班为单位每周轮流一个下午劳动，喂猪种菜。
党的“一大”以后，毛泽东离开附小去主持中共湘区委员会的工作，1921年下期由何叔衡接替担任附小主事。谢觉哉、李惠迪、刘宜民等相继来校任教。他们继续坚持毛泽东的办学传统，保持了原有的特色。
在“五四运动”前后即1918年至1923年期间，是附小历史上的辉煌时期。这段时期附小各方面的工作非常出色，附小的教职员队伍和求学诸生中也是人才荟萃，英才辈出。这固然与当时的革命时势有关，但更主要的是由于青年毛泽东在附小的建树和影响。
毛泽东任附小主事期间，附小更成了他进行革命活动的场所，他在一师“学友会”负责时，“工人夜学”就办在附小初级部院内，并邀附小教员在夜学任事。1918年毛泽东发起组建“新民学会”，附小教员陈章甫、李维汉等都是基本会员；而后，钟国陶、张超、谢觉哉等附小教员也成为新民学会的早期会员。当时，新民学会常在这里开会，湖南留法勤工俭学运动的发起，就是在附小召开的一次会议上决定的。
毛泽东常在附小会见同志，研讨革命大计，并在附小师生中培养革命骨干。1921年夏，毛泽东和何叔衡去上海参加中国共产党第一次全国代表大会，就是从附小出发的。毛泽东在主持中共湘区委员会工作期间，又在附小培养发展了一批革命骨干。任弼时、谢觉哉经过了各种斗争考验，成为党和国家的领导人；何叔衡、毛泽民、毛泽覃、易礼义等12位同志为革命英勇牺牲。李惠迪在大革命时期成了湖南著名的工运领导人。学生许志行和廖沫沙后来则成为著名的学者和文学家。
（二）复办阶段
1927年“马日事变”后，附小随一师被迫停办。1929年春，一师迁往北门教育会坪国民党省党校原址复办。是年秋，在一师新址院内（即二附小所在地）复办附属小学，始招中、高年级学生4个班，至1933年下期扩至12个班（含高、中、低三个年组），其中有单级和合级复式各1个班，学生共485人，教职员27人。
当时附小的办学宗旨实为：“根据三民主义，适应社会需要，实行儿童本位教育，以养成身心健康，富于革命精神之儿童”。当时规定的训导目的是：“依据三民主义教育原理养成儿童忠孝仁爱信义和平之德性，独立自营之知能，健全武勇之体魄，以期为党治下之健全公民”，规定的校训是“亲爱精诚”，并编定了校歌。
这一时期，附小的校长仍由一师校长兼任，“惟主事则由师范部教员兼任以为定制，盖所以谋全校之统一”。学校以校政会议为最高机关，由全体教职员组成，两周开会一次，下设教务、训育、事务三处，各设主任一人。此外，校政会议之下还另设审计、编辑、招生、毕业生升学及职业指导等4个委员会和教学、训育、党义3个研究会。各处和各会均订有详细的工作规程，以备实施、监督和检查。
附小复办时期，教职员均由一师行政组第一班进修生充任。以后有段时间，附小聘用教师一直坚持这条原则：“必须是优秀师范毕业生又必须有三年以上工作经验者，方能来附小任教。”所以，附小教师队伍一直保持较高的质量。
复办阶段，困难很多，学校依靠全体教职员勤于职守，分工合作，克服困难，认真教学，学校各项工作井井有条。为了满足学生的求知欲望，丰富学生的课外生活，全体教职员曾捐薪一月，为学生购置了大批图书。
这一阶段的课程设置有国语、美术、党义（后改“公民”）、自然、历史、地理、商业、美术、工艺、音乐、体育等科（中年级无历史、地理、商业，另加社会一科）。教学工作仍沿用1923年开始试行的“设计教学”和“道尔顿制”，强调“实现儿童本位为原则，以‘自学辅导’为主，遇有机会即利用为大单元设计，高年级兼采道尔顿制精神。教师于上课之外，制定相当课外作业，以养成儿童自动研究的习惯和能力”。
当时，附小对指导实习的工作也很重视。1935年在《教务工作实施根据原则》中首先就指出：“本校为师范生实习场所，一切编制（指学级编制、课程编制、活动安排等）以便于师范生实习为准绳”，还规定：“教师有协助师范部主任指导学生实习之责”，要求教师指导实习生时“必须抱有严正而和蔼的态度”“维持儿童与实习生之间应有的态度和信仰”“指导教师须多方与实习生接触，并须顾及实习生与儿童双方的利益”。
