1927年4月，蔣介石背叛革命，發(fā)動(dòng)四一二反革命政變，大肆屠殺共產(chǎn)黨人和革命群眾，上海處在腥風(fēng)血雨中。1927年5月，趙世炎出席在武漢召開(kāi)的中共五大，當(dāng)選為中央委員。會(huì)后，他任中共江蘇省委常委、代理書(shū)記、上?？偣?huì)委員長(zhǎng)，回到嚴(yán)重白色恐怖籠罩下的上海，以大無(wú)畏的革命氣魄，繼續(xù)堅(jiān)持領(lǐng)導(dǎo)革命斗爭(zhēng)。

由于叛徒出賣，1927年7月2日，趙世炎不幸被捕。他受盡嚴(yán)刑拷打，始終堅(jiān)貞不屈。他把敵人的監(jiān)獄和法庭當(dāng)成講壇，大義凜然地宣傳黨的主張和共產(chǎn)主義理想，揭露反動(dòng)派的罪行。他慷慨激昂地說(shuō)：“志士不辭犧牲，革命種子已經(jīng)遍布大江南北，一定會(huì)茁壯成長(zhǎng)起來(lái)，共產(chǎn)黨必將取得勝利。”7月19日，敵人對(duì)他下了毒手。面對(duì)死亡威脅，他從容不迫，鎮(zhèn)定自若，高呼著：“工農(nóng)聯(lián)合起來(lái)打倒新軍閥蔣介石！”“中國(guó)共產(chǎn)黨萬(wàn)歲！”的口號(hào)，在上海楓林橋畔英勇就義。

趙世炎的一生是短暫的，他將自己的全部青春年華和滿腔熱血獻(xiàn)給了中國(guó)人民的解放事業(yè)，在中國(guó)革命史上寫(xiě)下了不朽篇章。今天，在趙世炎的家鄉(xiāng)——重慶市酉陽(yáng)土家族苗族自治縣龍?zhí)舵?zhèn)，建有趙世炎故居和烈士紀(jì)念館，永遠(yuǎn)緬懷這位中國(guó)共產(chǎn)主義運(yùn)動(dòng)先驅(qū)者、工人運(yùn)動(dòng)的著名領(lǐng)袖。