1927年1月,在中央军校工作的父母亲在武昌家里举行了婚礼。数月后,蒋、汪发动“4·12”反革命政变,国民党下令通缉父亲。父亲离开武汉,参加了八一南昌起义和广州起义,起义失败后辗转去了香港。秋天,党举行六大,父母亲被调回上海,在周恩来领导下工作。
在同党内左倾错误领导作斗争时,父亲受到了排斥,被贬为沪东区委书记。有一次到杨树浦怡和纱厂活动时,不幸被敌人逮捕。父亲机智地抓破面容,隐瞒了真实身份,当局只得以破坏治安罪名判了他5年徒刑。1931年初,父亲被押解到南京国民党中央陆军监狱。
一个多月后,正当周恩来等中央领导组织营救父亲出狱时,时任中央特科负责人的顾顺章叛变了革命,出卖了父亲。蒋介石急令国民党军法司司长王震南劝降。
在关押父亲的牢房,王震南从黑皮包中抽出一张照片说:“你认识他吗?”父亲用眼睛扫了一下,这是他在黄埔军校任教官时的照片,没有作声。王震南冷笑道:“你不就是大名鼎鼎的恽代英吗!”父亲明白自己的身份已经暴露,便轻蔑而自豪地说:“我就是恽代英!”百般威胁利诱失败后,蒋介石下令“就地处决”。
回到监牢里,父亲写下了著名的《狱中诗》:“浪迹江湖忆旧游,故人生死各千秋。已摒忧患寻常事,留得豪情作楚囚。”1931年4月29日中午,父亲在监狱的菜地里身中数弹,为革命流尽了最后一滴血,年仅36岁。