顧順章得知錢壯飛早上還在南京，斷定他還沒走多久。他從椅子上站起來大聲說：“他一定是去上海了，上午乘的車現在還沒到，叫上海方麵認識他的人在車站碼頭堵住他，一定要抓他！”過了一會他突然想起什麼，說道：“今天不是接頭的日子，趕快去上海，搜捕共產黨！”
劉杞夫回到南京，與錢壯飛的女兒錢椒椒一起被捕。也許是錢壯飛臨走時留給徐恩曾的信起了作用，徐恩曾不敢傷害他們。他們夫婦被關了三個月後，徐恩曾隻好把他們釋放了。錢壯飛之子錢江當時還是個少年，在南京街頭流浪了一些日子，後來被當電影演員的姐姐黎莉莉（即錢蓁蓁）找了回去。錢壯飛出走後，徐恩曾害怕被追究，經疏通上司陳立夫和有關同僚，向蔣介石隱瞞了自己的秘書是共產黨以及密碼已經泄露之事。這樣，國民黨當局長期未更改密碼。直至紅軍長征時，對敵偵察仍主要依靠無線電偵聽。
得知錢壯飛逃走後，蔡孟堅責怪顧順章說：“都是你狂妄自大，在武漢時不說出錢壯飛潛伏在要害部門之事。如果你早說，我就不會發電報了。一切由我來麵陳中央，然後將共匪一網打盡。”事已至此，他們已無可奈何。
到南京的當天，蔣介石召見了顧順章。在總司令官邸，蔣介石從大廳出來，在走廊上聽了陳立夫的介紹，隻是揮揮手，冷冷地問道：“你叫顧順章？你歸順中央，很好！中央會對你寬大的。希望以後多遵從陳立夫、徐恩曾二位的意見，事事與他們合作，戴罪立功，前途是遠大的，啊！”蔣介石擺出皇上賜見的派頭，既不征詢顧順章的意見，更不讓顧順章開口，說完轉身便走了。顧順章心裏說不出是什麼滋味，失落得很。老蔣根本就沒把他當一回事，更沒有把他當個重要人物。顧順章為了討好新主子，還是把共產黨的秘密全部說了出來。
根據顧順章提供的線索，國民黨特務在徐恩曾的指揮下，連夜趕到上海。4月28日淩晨，他們會同英法巡捕房對上海的共產黨進行了大搜捕。
由於采取了積極的措施，在此之前中央直屬機關、江蘇省委和共產國際的重要機關和負責人已經轉移。周恩來把工作安排完之後，才和鄧穎超一起離開自己的住處。就在他們離開後15分鍾，得到顧順章密報的搜捕特務包圍了他們的住處。徐恩曾想一網打盡上海中共機關的計劃，由於“天機”泄漏而失敗。
在這次大搜捕中，隻有時任中共中央總書記的向忠發遭到逮捕。而當時在上海的中共中央領導人包括周恩來、瞿秋白、王明、博古、鄧穎超、鄧小平、陳雲、陳賡、聶榮臻等重量級人物無一被捕。從上海撤離後，黨中央轉移到中央蘇區。當時蔣介石得知此事後，氣得在南京大罵“娘希匹！”而事過幾十年後，徐恩曾在回憶往事時，還後悔不已，聲稱當年不應該重用錢壯飛。
李克農、錢壯飛等人以他們的大智大勇，創造了中共情報史上非凡的一頁。毛澤東主席後來曾感慨地說：“李克農、錢壯飛等人是立了大功的，如果不是他們，當時許多中央同誌，包括周恩來這些同誌，都將不存在了。”國共雙方都有人認為，沒有李克農、錢壯飛，中國曆史從30年代初可能要改寫。
周恩來高度評價了李克農、錢壯飛、胡底三人在隱蔽戰線中發揮的作用，稱他們是“龍潭三傑”。身份暴露後，這三位情報戰線上的傑出人物，一起轉移到中央蘇區，參加了工農紅軍。
叛徒顧順章得知他的“除共計劃”落空後，為了能在國民黨中有立身之本錢，想方設法向主子邀功請賞，瘋狗般四處搜捕中共人員，他出賣了不少中共黨員和進步人士。
惲代英當時被關在南京江東門的中央軍人監獄，敵人並不知道他的真實身份。顧順章供稱：“共產黨早期領導人之一惲代英，化名王作林，在上海被捕時供係赤色群眾，由蘇州法院解南京總司令部軍法司，共產黨設法找到某種關係，可能在五月內即可開釋。”蔣介石知道後，立即命令軍法司司長王震南查明情況，經查真是惲代英。
惲代英是中共早期優秀領導人之一，1930年4月19日在上海被捕。當時他被捕時抓破麵部，關進獄中一年未被敵人認出，敵人判了他有期徒刑兩年。周恩來親自籌劃，帶領中央特科的同誌準備營救，這時已由陳賡通過高等法院法官的地下關係，講定提前釋放。不料就在惲代英行將出獄時，突然被叛徒顧順章出賣。身份暴露後，敵人收買利誘，惲代英堅強不屈，十天後他被國民黨殺害。
顧順章擔任中統教官，為國民黨培訓特務。他經常為中統對付共產黨獻計獻策，還親自指揮中統特務破壞中共地下組織。1931年6月，顧順章帶領特務去香港抓獲了中共另一領導人蔡和森，致使其慘死在獄中。
同年8月，著名的國民黨左派領導人鄧演達，被顧順章出賣。鄧演達北伐時曾任國民革命軍總司令部政治部主任，“四?一二”政變後積極主張東征討蔣，蔣介石通緝他。汪精衛“七?一五”政變後，他前往蘇聯。一年前回國後，在上海成立中國國民黨臨時行動委員會（被人稱為不同於國民黨、共產黨的“第三黨”）。1931年8月19日鄧演達因顧順章出賣在上海被捕，押往南京後11月29日被秘密殺害。
被顧順章出賣的還有中央特科的重要反間諜關係楊登瀛，楊登瀛本身不是共產黨員，後來他通過關係才幸免於難。
鑒於顧順章窮凶極惡，罪不可赦，中共中央決定以蘇維埃共和國臨時中央政府的名義，對顧順章發出“通緝令”。1931年12月1日，這份特殊的“通緝令”由中央政府主席毛澤東親自簽發，對顧順章下達了“格殺勿論”的命令。對一個叛徒下這種嚴令，這在中共曆史上是絕無僅有的。
顧順章知道共產黨不會放過他，躲藏在南京細柳巷41號秘密特務機關內，行動非常詭秘。國民黨中央組織部把他當成“鏟共”的救星，還給他物色了一個年輕美貌的女子張文琴做老婆，這使他為國民黨更加賣力。他向陳立夫建議：共產黨不怕死，對他們應當攻心為上。陳立夫非常讚賞，就在蘇州等地開設了反省院。顧順章還擬定自首政策，有的叛徒秘密投降後又被派回到中共來充當內奸。
1933年4月，上海中共臨時總負責人盧福坦和臨時中央政治局委員李竹聲被捕，顧順章親自當說客勸降，兩人很快叛變。另一位被他拉下水的中共上海局負責人盛忠亮被捕後，開始還很堅強，後來顧順章把盛的女友拉來做他的工作，盛忠亮就投降了，並把各根據地千辛萬苦秘密送到上海供上海局作活動費的大量黃金私吞了。
顧順章還運用從蘇聯學來的知識，編寫了一套名為《特務工作之理論與實踐》的教材。這套特務工作叢書，包括《訓練工作》、《情報工作》、《偵察工作》、《行動工作》、《審理工作》、《組織工作》，這套書對國民黨中統、軍統的特務工作起了一定的作用。陳立夫、陳果夫兄弟因此對他很賞識，就連軍統頭目戴笠也對他刮目相看，要借他到軍統。
顧順章成了陳氏兄弟的紅人，有了陳氏兄弟的關照，他漸漸變得趾高氣揚起來。伴隨著在國民黨特務機關中地位的上升，他開始瞧不起徐恩曾，認為徐恩曾對特務工作一竅不通，不配做他的上司。這就使徐恩曾對他產生了妒忌與不滿。顧順章認為他在中統有大功而得不到重用，就想到戴笠那去，這使徐恩曾對他更加不滿，並漸生殺機。
1933年初顧順章被派回上海工作，他身邊已經被徐恩曾安插了心腹，言行已被監視。再到後來，他對國民黨的內部傾軋認識加深，心情十分複雜。有一次他秘密召集上海行動區的原共產黨自首分子開會，情不自禁地說了一番話：“共產黨固然不好，國民黨更壞。但共產黨的幹部都是比較好的，能吃苦耐勞，革命勁頭高。你們要耐心工作，我們好好利用這個調查機構來消滅共產黨組織。從現在起要注意聯係自首人，把他們團結在一起，成立我們自己的組織。”他這番話被人告密傳給了徐恩曾。其實顧順章是想拉幫結派，徐恩曾卻認為他這樣一個共產黨叛徒是想在國民黨內部組織以叛徒為骨幹的政黨。沒過多久，顧順章被抓進了他自己倡導建立的蘇州反省院，1935年在蘇州被槍斃。這個十惡不赦的叛徒，落了個可恥又可悲的下場。
長征立功 續寫輝煌
回頭再敘錢壯飛的故事。1931年夏，錢壯飛根據組織上的決定離開上海，前往江西蘇區。6月下旬，到達中央蘇區。由於他精通醫術，剛到蘇區時組織上安排他在紅一方麵軍司令部的一個衛生所當醫生。
為革命立下汗馬功勞，回到蘇區後卻讓他當一個小小的醫生，錢壯飛一點怨言也沒有，他任勞任怨為指戰員治傷。有一次王稼祥在戰鬥中被炸傷，就是由他治愈的。不管給誰治病，錢壯飛都非常盡心盡力，紅軍指戰員和當地群眾對他評價非常高，錢壯飛有了“紅軍神醫”的美稱。這年9月，錢壯飛擔任紅一方麵軍第三軍軍醫處長。
回到蘇區後，錢壯飛的貢獻不僅表現在醫治傷員上，在文藝宣傳上他有過不小的貢獻。他與李克農、胡底這兩位龍潭虎穴的戰友一起，經常合編劇本，對戰士們進行革命樂觀主義精神教育，提高他們的政治覺悟。由“龍潭三傑”編劇、他執導並擔任主要演員的話劇《紅色間諜》，深受蘇區軍民的喜愛。1931年冬，中央蘇區預備召開第一屆工農兵代表大會，錢壯飛成為大會籌備會文娛小組成員。當時集體創作而由他執筆並參加演出的劇目《最後的晚餐》，觀眾場場爆滿，掌聲如潮，收到極佳的宣傳效果。
1931年12月，周恩來從上海進入中央蘇區後，才要他歸隊搞黨的保衛工作，擔任中革軍委政治保衛分局局長。1932年6月，錢壯飛兼任紅一方麵軍政治保衛分局局長。
當時中央保衛局成立不久，人員較緊。李克農、錢壯飛等人，還給保衛部門的學員上課。錢壯飛告訴學員，為了做好保衛工作，就要設法提高偵察和審訊的本領。平時在偵察和審訊過程中，要學會觀察並迅速掌握、記住對方的各種特征，如身材、長相、臉色、口音，生理上、行為上與眾不同之處等。錢壯飛在講課時，嘴上舉例說有個人長相如何，手裏就同時把這個人的相貌逼真地畫了出來。引得聽課的人嘖嘖稱奇。他還教育學員，做保衛工作一定要重視調查研究。不但要調查敵人黨、政、軍、特的機構情況，還要注重了解敵占區的商會、學校、公眾團體、保甲長的活動規律。
針對工農出身的同誌不願去敵占區藏汙納垢的茶館、戲院、酒樓、妓院偵察、搜集情報的想法，錢壯飛向他們強調那些地方也是戰場，要有敢闖龍潭虎穴的勇氣，學會和三教九流、特務、流氓各式人物打交道。當然，深入那種地方，要時時保持清醒的頭腦和堅定的革命意誌。否則，自己出了問題，回來要受加倍的懲處。他鼓勵學員多學幾套本領，以提高偵察、審訊和保護自己的水平。
轉眼到了1933年5月，黨中央在江西瑞金成立了中華蘇維埃中央革命軍事委員會總參謀部第二局（簡稱中革軍委第二局，即後方二局），由錢壯飛任局長。
擔任後方二局局長期間，他為該局的組建和發展付出了很大的心血，做出了重要貢獻。當時，後方二局隻有錢壯飛、電台台長、報務員等7人，工作任務十分繁重。錢壯飛按照中革軍委的指示要求，積極抓好後方二局的全麵建設，親自參與具體的業務工作。他不僅能研究破譯敵人的密碼，還編製了我們黨自己使用的密碼。錢壯飛還根據獲得的情報來繪製敵人的軍事行動圖表，使中革軍委能迅速準確地掌握敵情，從而能掌握主動，製定克敵製勝的戰略戰術。在錢壯飛等同誌的領導下，二局的工作取得了巨大的進步和發展，工作人員逐漸增加，技術水平不斷提高，在後來的幾次反“圍剿”戰鬥中發揮了重要作用。
這年8月1日，紅一方麵軍舉行了我軍曆史上第一次大規模的紀念八一建軍節活動。活動期間召開了聲勢浩大的運動會，運動會上進行了文化、教育、軍事等方麵的競賽和文藝會演。“龍潭三傑”根據周恩來的草稿編寫的《殺上廬山》一劇，真實地描述了蔣介石及其“廬山軍官訓練團”覆滅的過程，成為這次會演的壓軸戲。
1933年12月，紅一方麵軍司令部第二局（即前方二局）與錢壯飛的後方二局合並，成立新的軍委二局，由曾希聖任局長，錢壯飛任副局長。錢壯飛同時兼任軍委撫恤委員會總會委員。
錢壯飛調到軍委二局後，負責破譯敵人無線電密碼，從中搜集敵人的軍事政治情報。他曾一連破譯敵人100個密碼，並為之取名“百美圖”。為此，軍委開了慶祝會，周恩來副主席親臨慶賀。紅軍有屢建奇功的電波偵察，錢壯飛開啟之功不可沒。在密碼戰中，曾希聖局長表現不凡，他以特有的機智、敏銳和刻苦鑽研的精神，得心應手地破譯了敵人的大量密電，源源不斷地向紅軍總司令部提供情報。從1931年至1933年8月1日，曾希聖、錢壯飛領導的軍委二局破譯敵人的機密電報累計100份。到1934年7月，累計破譯敵人密碼本400多本，其中有一部分是特別密碼本。在艱苦卓絕的鬥爭中，敵人的一舉一動，都在曾希聖、錢壯飛領導的軍委二局的掌握之中。
錢壯飛多才多藝，在情報工作之外，他還負責繪製軍用圖表。這些圖表相當精確，當時主持軍委工作的項英同誌曾大加稱讚。錢壯飛還在無任何參考資料的情況下，編寫出一本《化學常識讀本》，囊括了軍人必備的化學知識。他還擅長書法，《紅色中華》報的刊名和瑞金紅軍烈士紀念塔上“踏著先烈的血跡奮勇前進”的題詞，都出自他的手筆。1934年紅軍總部頒發的“八一”獎章，其圖案也是錢壯飛設計的。
1934年10月，錢壯飛隨紅軍長征。長征中，軍委二局向黨中央、中革軍委提供了許許多多重要的情報，為長征的勝利作出了曆史性的貢獻。毛澤東同誌曾讚譽軍委二局是紅軍長征路上的“燈籠”。
1934年12月12日淩晨，軍委二局破譯了國民黨軍第一兵團總指揮劉建緒部署截擊紅軍的密電，內容為在通道縣以北的綏寧地區構築封鎖線，防止紅軍“北竄”。當晚七點半，中革軍委根據敵情調整了行軍路線，命令全軍繼續西進。同時，掌握的敵情也使朱德、周恩來等領導人堅定了支援毛澤東轉兵貴州的決心。12月15日，中央紅軍占領黎平。次日，軍委二局破譯的敵人密電證明，國民黨軍的企圖仍然是要圍殲紅軍於北上湘西的途中。
1935年1月遵義會議後，錢壯飛被任命為紅軍總政治部副秘書長（未到任）。與此同時，蔣介石命令國民黨周渾元、吳奇偉2個縱隊6個師的部隊對紅軍進行圍堵。3月20日，紅軍主力向南直插，開始於安底附近南渡烏江。當日，二局截獲國民黨軍的動向：國民黨軍隊正由安底西北的楓香壩、茅台地區向泮水、新場（今金沙）方向前進。此刻，紅一、紅三軍團及軍委縱隊正在渡江，紅五軍團、紅九軍團則擔任著阻擊任務。楓香壩、茅台距紅軍渡江的安底、沙土一帶，隻有30—50公裏的路程，一天就能趕到。同時在烏江南岸20餘公裏處，也有國民黨軍3個師的部隊。而紅軍要安全渡江，至少需要三天時間。深夜，在沙土的紅軍總指揮部裏燈火通明。毛澤東、周恩來、王稼祥、朱德、劉伯承等和軍委一局（作戰）局長葉劍英、二局（情報）局長曾希聖、三局局長王諍等人在一起研究對策。
正當大家苦苦思索時，二局局長曾希聖提出一個妙計，就是利用紅軍掌握的國民黨軍的口令和電文格式，冒充正在貴陽的蔣介石給周渾元、吳奇偉發電，命令他們向泮水、新場、三重堰方向前進，從而將敵人這兩部主力調開。毛澤東、周恩來等領導人聽後立即拍案叫絕！假電報發出後，周渾元、吳奇偉部果然“遵命”繼續向泮水、新場、三重堰方向前進，紅軍避免了一場不利的血戰。3月31日午後，除紅九軍團外，中央紅軍紅一、紅三、紅五軍團全部南渡烏江。
南渡烏江後，軍委二局繼續發揮秘密“武器”的作用，一再為中央紅軍的戰略轉移搶得戰略先機。4月8日，中央紅軍穿插至貴陽東麵的貴定、高寨等地。二局又偵得雲南方麵守備空虛的準確情報。毛澤東等領導人命令紅軍除留在烏江以北的紅九軍團外，全部由貴陽、龍裏之間南插直入雲南，將國民黨軍圍堵紅軍的40萬大軍拋在了貴州。
毛澤東、周恩來等中央領導人，對曾希聖領導的軍委二局給予了高度的讚揚和評價。毛澤東曾說過：沒有曾希聖，長征是很難想象的；沒有軍委二局，就沒有紅軍長征的勝利。由此可見，曾希聖、錢壯飛領導的軍委二局為革命立下的功績有多大。
英烈捐軀 犧牲成謎
錢壯飛完成遵義會議的保衛任務後，跟隨中央縱隊前進。1935年3月底，錢壯飛隨軍長征到達貴州金沙縣，為偵察南渡烏江路線，他隻身進入後山鄉幸福村梯子岩一帶附近的叢林，隨即失蹤。中央主力紅軍完成四渡赤水後南渡烏江時，遭到敵機的狂轟濫炸，當時犧牲了一百多人。當部隊由金沙縣後山梯子雲渡口到達烏江南岸時，組織上才發現錢壯飛沒有隨隊伍過江。由此推斷，他可能在那次的戰鬥中犧牲。
但是，錢壯飛到底是哪天犧牲的，又是如何犧牲的，一直是個待解之謎。目前有很多種說法。
第一種說法是空襲遇難。根據周恩來在延安時對錢壯飛的妻子張振華回憶說，錢壯飛是在第二次過烏江時躲空襲時離散的。錢壯飛次子錢一平回憶說：“在楊家嶺，周恩來和鄧媽媽把我叫去說，‘你爸爸在第二次過烏江時遭敵人襲擊，展開了激烈的戰鬥。等國民黨飛機停止轟炸後，隊伍集合走了一段路，我發現他不在身邊，就下令一支隊伍回去找……你爸爸犧牲了’……”
與此相近的說法，是國民黨飛機轟炸時因救戰友遇難說。張西廷在有關錢壯飛的傳記《虎穴利劍》中描述：1935年3月31日，在息烽縣流長鄉，錢壯飛為掩護戰友，被國民黨軍飛機擊中犧牲。
與空襲遇難有關的另一說法，是騎馬墮江犧牲。據金沙縣群眾回憶，當年在國民黨軍空襲時曾有人看見一位騎白馬的紅軍墜入烏江渡口，這位紅軍的體貌特征與錢壯飛極為相似。
第二種說法是與部隊失去聯係遇難。涉及到遇難地點時，持此說法的又有金沙和息烽兩地之說。據金沙縣黨史部門調查，當紅軍大部隊過江後，一位紅軍沿著主力部隊過江的路線單獨向烏江北岸方向走來。這位紅軍身穿青色軍裝，背一個黃布包和一個小皮包，隨身帶一支手槍，曾向當地群眾買東西吃。天快黑時，他誤入當地惡霸地主的幫凶黎叢山家，請黎帶他過江。黎叢山見他單身一人還帶著包裹，遂生歹意。行至後山鄉岩口時，黎趁這位紅軍觀看過江路線時，將其推入30餘米深的岩底，然後又下岩用亂石把他砸死，搶走了手槍和所有衣物。黎叢山回家後用手槍換了兩石米和一匹馬。後來當地群眾冒著極大的危險將這位紅軍的遺骨就地掩埋，建國後修水庫時又將其遷往後山鄉張家埡口，並立一石碑，上書：“紅軍烈士之墓。”金沙縣黨史部門經過多方調查論證後認為，這位遇害的紅軍就是錢壯飛。
息烽縣黨史部門則認為，錢壯飛渡過烏江後犧牲於息烽縣流長鄉宋家寨旁的無良坑。據宋家寨的老百姓介紹，一位自稱叫夏樹雲的紅軍因病與大部隊失去聯係，棲身於宋家寨的一座山神廟內，被跟蹤而至的“清鄉團”骨幹羅紹安搶去行李，夏樹雲找到當地裏長陳玉順去索要。此事後被國民黨流長鄉鄉長宋子貞得知，他與手下密謀將夏樹雲推入40多米深的無良坑中摔死。後據當時參與殺害紅軍的凶手之一宋昭榮交代，那位紅軍的體形、相貌、年齡、口音均與錢壯飛酷似，後來又拿著錢的照片讓宋昭榮辨認，宋說照片上的人就是被宋子楨推入沒良坑的夏樹雲，因此息烽縣黨史辦認為夏樹雲就是錢壯飛。
以上各種說法均有較多疑點。2002年經貴州省黨史部門最終認定，錢壯飛的犧牲地為金沙縣後山鄉岩口村，雖然至今仍有不少人持不同看法。但錢壯飛犧牲在金沙、息烽一帶的烏江渡口，犧牲時間是1935年3月31日至4月1日之間，看來已無異議。關於錢壯飛之死，目前較普遍地采用的是“空襲掉隊後，錢壯飛在金沙遇害”的說法。
一代英烈錢壯飛犧牲時，當時隻有39歲。後來，黨組織在抗日戰爭時期設法把他的兩個兒子送到延安，由周恩來、李克農、徐特立、李強等負責撫養照料。錢壯飛的孩子解放後大都走藝術道路，其子錢江是中國著名電影攝影師、導演；女兒錢蓁蓁是上世紀三四十年代大名鼎鼎的明星（後改名黎莉莉）當了很長時間的演員，由她主演的《大路》、《狼山喋血記》、《塞上風雲》是20世紀中國電影的代表作品，後來她成為北京電影學院表演係著名教授。
中華人民共和國成立後，錢壯飛被追認為革命烈士。為了紀念這位中共優秀黨員，有關部門在他犧牲的地方建立了錢壯飛墓。錢壯飛墓址位於貴州省畢節地區金沙縣後山鄉張家埡口，被國家安全部和貴州省委、政府命名為國家安全教育基地和貴州省愛國主義教育基地。2006年是錢壯飛誕辰110周年紀念年，這年9月26日錢壯飛銅像在貴州金沙縣後山鄉揭幕。