当时，中共福建省委机关人手少，事务繁杂，所以每个人的工作都十分繁忙，即使在这种艰难的情况下，陈潭秋仍然想到为今后的革命工作培养年轻干部，并决定把农民出身的青年干部李坚贞送到瑞金的中共中央党校学习。对此机关里的其他人员想不开，就不肯放李坚贞去，陈潭秋耐心地做他们的工作，说李坚贞有些工作经验，让她去党校学习，提高理论水平，总结经验，回来后可以做更多的工作。等李坚贞到党校后，陈潭秋又给她写信，信中鼓励李坚贞好好学习。
    当时担任共青团福建省委书记的刘英，1979年9月撰文《关心别人胜过自己》以悼念陈潭秋。文章中说，当时根据地的生活很苦，陈潭秋就同大家一样过着极为艰苦的生活。粮食本来就不够吃，但每餐陈潭秋还要节省一点，攒起来支援前线红军，吃的菜没油也没盐，陈潭秋总是与大家一块吃。那时的福建省委机关里所有的人共用一个小木盆洗脸，一个大木盆洗澡，后来就有不少人染上了疥疮。陈潭秋及时向老中医请教，弄来中草药为大家治疗，还规定大家要搞好个人卫生和公共卫生，不久，患疥疮的同志都痊愈了。
    刘英去福建时，因为路上携带不方便，也没有想到会这么艰苦，所以就没有带棉衣，到了冬天就冻得没有办法了。陈潭秋见状，便把他自己身上穿的棉袄脱下来送给了刘英，而他自己却穿着破破烂烂的衣服过冬，后来刘英把陈潭秋送给她的棉袄请一个老乡改了一下，穿在身上。刘英后来回忆说:“我在长征路上,就是穿着这件棉农爬雪山、过草地，经历了无数风风雨雨。在最艰苦的岁月里，全靠这件棉衣抗过了严寒，迎来了和暖的春天，迎来了革命的胜利。”
    陈潭秋任中共福建省委书记时，正值第五次反“围剿”斗争的关键时刻，同时也是王明“左”、倾机会主义路线在中央苏区贯彻到登峰造极的时刻。为了贯彻中央扩大红军队伍的指示精神，陈潭秋集中抓了三次大规模的扩红运动，他亲自深入到县、区抓点，指导扩红工作。在陈潭秋的领导下，连城、兆征、代英等县有成百上千的青年踊跃参加红军，陈潭秋的前两次扩红任务完成的都非常出色，但由于根据地逐渐缩小，加上前两次扩红时大批青年已参加了红军，所以第三次扩红进展较慢，没有完成上级规定的任务。为此，陈潭秋如实地向中共临时中央反映了福建省的实际情况。1934年1月，中共临时中央给陈潭秋扣上“右倾机会主义”的帽子，并撤销了他中共福建省委书记的职务，由于陈潭秋在福建苏区党员干部及群众中有较高的威望，他仍然被推选为代表，到瑞金出席第二次全国苏维埃代表大会。
    临危授命任粮食部长。1934年1月，陈潭秋、张鼎丞、刘英等赴江西瑞金代表福建省出席中华苏维埃第二次全国代表大会，陈潭秋当选为大会主席团成员，并被大会选举为中华苏维埃共和国中央执行委员会委员。当时，国民党蒋介石对中央苏区实行的经济封锁，蒋介石发动的第五次军事“围剿”使中央根据地日益缩小，加上中共内王明“左”倾机会主义路线的危害，根据地的粮食日益困难。为了支援第五次反“围剿”，保证前线红军粮食的供给，满足苏区各级政府工作人员粮食需要，照顾红军家属的补助粮、优待粮,安排好群众的生活，中央苏区必须把粮食工作抓紧抓好。为此，中华苏维埃共和国中央政府决定临时成立一个新部门，专门负责粮食工作，危难之际陈潭秋受命担任中华苏维埃共和国中央粮食人民委员，即中央苏区第一任粮食部长。
    陈潭秋到任后,从三个方面立即着手开展工作，一是组建各级粮食局，建立健全粮食机构；二是紧急动员机关干部积极参加春季收集土地税和发行谷子公债的突击运动：三是号召“开展节省粮食运动”。在开展节省粮食运动中，陈潭秋要求机关干部要带头，提出每个人“节省三升米捐助红军”，与此同时还号召群众多种杂粮、蔬菜，以补充粮食的不足。在节粮运动中，陈潭秋以身作则，他还提出中央粮食部全体工作人员在原来节粮的基础上每天每人再节省2两米（当时1斤16两制），还向其他各机关发出了节粮的挑战，随后中央财政部、中央教育部、中央劳动部及各省、县机关等热烈响应这一挑战，并各自提出了应战的具体措施，陈潭秋倡导的节粮措施感动了中央苏区的人民群众，群众纷纷说:“政府人员一天吃两餐，还节省二两米，我们一天吃三餐，更应当节省米粮，供给前方的红军。”一次，陈潭秋部长率领中央粮食工作队到福建长汀镇征粮，长汀镇的老百姓把长汀望江楼对面的原中共福建省委办公楼打扫得干干净净迎接他们过去的书记，镇上的群众全部出动，载歌载舞欢迎陈潭秋一行，在群众的大力支持下，很快征来的粮食就堆成了一座小山。其实长汀的群众当时生活也十分困难，几个月前，陈潭秋做福建省委书记时，曾经多次去了解当地群众的生活。他亲眼看到长汀镇差不多家家都是三顿稀饭，儿童吃的是红苕和玉米棒，怎么今天一下拿出这么多粮食。陈潭秋对工作队的其他人员说：“为了筹足粮食，支援前线，以保证前方粮食供应，我们要向群众筹粮；但是，筹粮一定要注意从实际情况出发，要注意筹粮不能影响群众的生活，不能让群众挨饿。”最后经陈潭秋提议，大家一致同意,向群众征购1/3，借1/3，退回1/3。对此长汀镇上的群众惊喜不已，奔走相告，陈潭秋也被苏区广大群众称赞为“人民的好粮食部长”。
    陈潭秋担任粮食部长仅仅8个月，这期间也正值红军非常艰难困苦的时刻，为保障红军的粮食供给，陈潭秋日夜操劳，勤奋工作，三次完成了艰巨的筹粮借谷的突击任务，保障红军坚持战斗达一年之久。
    留在即将陷落的苏区。1934年10月，由于王明“左”倾机会主义的错误指挥，第五次反“围剿”惨遭失败，中央红军主力被迫转移，开始长征。长征前，中共中央决定在中央苏区设立中共中央分局，中华苏维埃共和国政府中央办事处，留下了约3万红军坚持苏区革命斗争，中共中央分局由项英、陈毅、陈潭秋、瞿秋白、贺昌、邓子恢、张鼎丞、谭震林、毛泽覃等人组成。项英任中共中央分局书记和中央革命根据地军区司令员兼政委，贺昌任军区政治部主任，陈毅任中央办事处主任，瞿秋白任中共中央分局宣传部长，陈潭秋任中共中央分局组织部长。
    长征开始前，博古、李德以中共中央的名义规定中央分局和留守部队的任务是牵制敌人，掩护主力红军转移，同时保卫中央苏区，保卫土地革命胜利果实，还划定了以瑞金、会昌、于都、宁都4个县城之间的三角地区为基本的游击区和最后坚持的阵地。中共中央分局书记项英继续进行阵地战，与国民党军主力硬打，对此陈潭秋极力反对，陈潭秋认为：应该突围致敌人后方的边界地区去开展游击战争。项英对陈潭秋的建议不但听不进去，反而说陈潭秋“情绪不好”,“悲观失望”。随后，项英把县区地方武装集中起来,“创造新的师、新的军团”，与兵力强大的国民党军队打阵地战。当时，国民党军队从东西两路向中央苏区紧缩，占领中央苏区各县城和交通要道，1934年10月26日，国民党军占领了宁都，11月10日占领了瑞金，11月17日占领了雩都县（今江西于都县），11月23日占领了会昌县，整个中央苏区的县城全部陷入敌手。中共中央分局、中央办事处和赣南县的机关、部队被国民党军围困在狭小的雩都县仁风山地区。
    恰在这时，纠正王明“左”倾领导在军事指挥上的错误而召开的贵州遵义会议后的中共中央会议专门研究了中央苏区的军事问题，于1935年2月5日, 向被国民党军围困在仁风山地区中共中央分局发来的电报，电文指出：在当时形势下，留在中央苏区的部队应“反对大兵团作战的方针，应在中央革命根据地及其周围进行游击战争”。至此，项英才不得不接受了陈毅、陈潭秋的正确意见，并决定把干部和红军分为9路，分别向闽赣、闽西、湘南、赣粤等边界山区突围,开展游击战争。
    凭机智成功突围转战。向闽西方向突围的有瞿秋白、何叔衡、邓子恢等原中央工农民主政府的领导和以陈潭秋为特派员，谭震林为参谋的中央分局领导人。1935年2月下旬，陈潭秋奉命与谭震林率红二十四师一个营，约400余人，由瑞金西南向上杭西北突围，陈潭秋负伤，仍坚持指挥战斗。4月，到福建永定县西溪赤寨乡与张鼎丞部会合，同红八团、红九团、明光独立营会师，坚持闽粤边界的游击战争。

    他们一行第一个目的地是长汀县的四都。当时，国民党军在雩都、瑞金、会昌、长汀一线已经形成了包围圈。在突围中，陈潭秋、谭震林率领的红军部队与何叔衡、邓子恢、瞿秋白等人失散。1935年2月下旬，瞿秋白、何叔衡、邓子恢等人到达长汀四都琉璃乡水金村，然后他们由福建省苏维埃政府保卫局特务队、福建省军区冲锋连等护送，前往永定同张鼎丞等领导的红军游击队会合。2月24日拂晓,何叔衡、邓子恢、瞿秋白等人从长汀濯田区的水口渡过汀江到达小径村，不幸被国民党福建省保安第十四团包围。经激烈战斗后，何叔衡受伤跳崖后与国民党兵搏斗壮烈牺牲，邓子恢率部冲出重围返回四都原中共福建省委驻地,瞿秋白在小径村牛路坑的水塘里不幸被俘，被押送到上杭县监狱，后被解送到汀洲国民党军第三十六师师部监狱，6月18日，瞿秋白英勇就义。
    陈潭秋、谭震林带领的红军部队冲出了国民党军的重重包围，翻过武夷山脉，来到了长汀县的四都。在这里他们和邓子恢率领的队伍会合，然后从四都向上杭、永定方向进发，经过艰难的急行军，在永定大阜与张鼎丞派来接应的部队会合。一天拂晓，部队刚刚驻扎下来，突然遭到国民党军陈荣光部2000多人包围。这时有些同志慌了手脚，危难之际陈潭秋沉着镇定地说:“共产党人是铁打钢铸的，即使遇到天大困难，也要杀出一条血路来，为了人民的解放，我们一定要活着冲出去。”接着谭震林便发布了突围令，陈潭秋率领一个警卫班，首先连续向国民党军打枪，并把国民党军引到自己这一边来，以掩护其他人突围，国民党军真以为主力在陈潭秋那一方面，就像疯狗一样扑过去。为掩护大家冲出重围，警卫班全部壮烈牺牲，最后只剩下陈潭秋，围过来的国民党军叫嚷着:“抓活的！抓活的！”危急关头，陈潭秋机智地把随身带的准备去香港的旅费二三百块银元就地撒出去。围过来的国民党兵一见这么多大洋，也就顾不上陈潭秋了，他们拼命地去抢夺，并且互相打了起来。陈潭秋乘机从山顶上逃走。他从山上滚到山脚下，在滚下的时候，陈潭秋的左耳被刺坏了，血流不止，他忍痛迅速地顺着山沟爬行着，最后找到一个山洞并隐蔽了起来。当天下午，国民党军撤走后，成功突围的同志和当地群众满山寻找陈潭秋的下落，终于在山洞里找到了已经昏迷的陈潭秋，用担架把他抬回营地，并安置在山上治疗。
    1935年4月，闽西南地区党政军负责人第一次会议在永定县上溪南区赤寨乡召开。因国民党军重重封锁，闽南地区没有代表出席，出席这次会议的代表有：陈潭秋、张鼎丞、邓子恢、谭震林、方方等同志。会议由张鼎丞主持,身负重伤的陈潭秋代表中共中央作了重要指示。
    会议的最后，由陈潭秋代表中共中央宣布张鼎丞、邓子恢、谭震林、方方等9人为闽西南军政委员会委员，张鼎丞任主席、邓子恢任副主席、谭震林任军事部长、方方任政治部主任。从此，闽西南的游击战争在正确路线指引下，坚持在斗争中发展，打下了良好的基础，这一切与陈潭秋的指导是密不可分的。
    名垂青史风范励后人。自闽西南地区党政军负责人第一次会议结束后，陈潭秋的伤口开始化脓，没有药物治疗，情况十分危急，中共组织决定由独立营政治委员陈茂辉派人护送陈潭秋离开闽西，前往汕头治伤。在汕头，陈潭秋发现当地环境不利长住治疗，于是中共组织决定迅速将他转移到香港，并由中共福建省委工农通讯社的游昌炳、雷得新两人护送到香港，在香港稍事停留。1935年5月底的一个夜晚，陈潭秋乘客轮前往上海，并从上海启程赴莫斯科，与陈云等出席共产国际第七次代表大会后，被留在莫斯科参加中共中央驻共产国际代表团工作，化名徐杰。
    1939年5月，陈潭秋回国，任中共中央驻新疆代表和八路军驻新疆办事处负责人。
    1942年9月17日，陈潭秋被决定反苏反共投靠蒋介石、号称“新疆王”的军阀盛世才监禁。在狱中，不断领导狱内、狱外的斗争，使敌阴谋受挫。1943年4月至5月，他受尽了敌人昼夜连续的种种酷刑审讯，始终坚贞不屈，铁骨铮铮，拒绝在《脱党声明》上签字，并厉声斥骂盛世才，理直气壮地说：“中国共产党派我们这些同志来新帮助工作，我们没有做危害政府的事，没有违反中国共产党的抗日民族统一战线的政策。”“我们在新疆做事都是光明正大的。”盛世才黔驴技穷，恼羞成怒，于1943年9月27日深夜，将他与和与他一起被中共中央派到新疆做统一战线工作，先后出任新疆省财政厅、民政厅厅长等职的毛泽民，及先后任新疆学院教务长、阿克苏专区教育局长、库车县县长、乌什县县长等职的林基路秘密杀害。
    2009年9月10日，在中共中央宣传部、中央组织部、中央统战部、中央文献研究室、中央党史研究室、民政部、人力资源社会保障部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、解放军总政治部等11个部门联合组织的“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物和100位新中国成立以来感动中国人物”评选活动中，陈潭秋被评为“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物”之一。