1925年3月，罗亦农回国，任中共广东临时委员会成员，后任中共广东区委宣传部长，参与组织和领导省港大罢工。1927年3月21日，他与陈独秀、周恩来、赵世炎等一道，及时指挥发动上海工人总罢工，并随即转为武装起义。第三次武装起义取得成功。他先后任中共江西省委书记、湖北省委书记。在八七会议上，罗亦农被选为中共中央临时政治局委员。1927年11月被选为中共中央临时政治局常委。同年底离开武汉前往上海中共中央机关工作。他还与瞿秋白一起拟写提交六大的《党纲草案》。

　　1928年4月15日，罗亦农因叛徒出卖，在上海英租界被捕。4月21日，罗亦农在上海龙华从容就义，年仅26岁。“慷慨登车去，相期一节全。残躯何足惜，大敌正当前。”这是罗亦农被捕后在狱中写下的绝命诗，他把满腔热血献给了中国人民革命事业。