鄧恩銘去世之際，年僅30歲（《申報》所載“31歲”是虛齡）。
在刑場上，鄧恩銘高呼“打倒帝國主義！”“打倒反動軍閥！”“中國共產黨萬歲！”
鄧恩銘和他的戰友們在緯八路刑場上唱起了《國際歌》，他在雄壯的歌聲中，離開了這個世界……
在中國共產黨“一大”之後，鄧恩銘回到山東，擔任中國共產黨山東支部委員（支部書記為王盡美）。不久，他和王盡美一起，作為中國共產黨代表前往莫斯科，出席共產國際召開的遠東各國共產黨及民族革命團體第一次代表大會。
1922年7月，鄧恩銘在上海出席了中國共產黨“二大”。
此後，鄧恩銘受中國共產黨山東地方執行委員會的派遣，前往青島開展工作。他先是建立了中國共產黨青島支部，任書記。不久擴大了成員，成立中國共產黨青島市委，任書記。鄧恩銘在青島領導了膠濟鐵路工人大罷工，領導了青島紗廠大罷工。
1925年11月，鄧恩銘被捕入獄。在獄中，他受到重刑審訊，結核病又發作，24歲的他咬緊牙關，沒有屈服，終於被中國共產黨組織托人保釋，在獄外就醫。
1927年4月，鄧恩銘出席了在武漢召開的中國共產黨“四大”。回山東後，他接替病逝的王盡美，出任中國共產黨山東省執行委員會書記。
山東風聲日緊，一批又一批中國共產黨黨員被捕。
王複元在這個時候倒戈。王複元又名王會，早在1920年便已參加了王盡美、鄧恩銘所領導的“山東馬克思學說研究會”，後來因為貪汙中國共產黨活動經費被開除出黨。他向山東當局報告了中國共產黨山東省委機關的所在地和活動情況。於是，1928年底，鄧恩銘和中國共產黨山東省委的一批負責人落入了濟南市公安局手中。
關押在濟南省府前街的警察局拘留所裏，鄧恩銘想方設法組織越獄。
1929年4月19日晚8時多，幾個“犯人”借故要上廁所，在看守警察打開囚室門的時候，一下子把警察打倒，繳了十幾條槍，從東大門衝了出去……
這次越獄是鄧恩銘組織的。他看到跟中國共產黨黨員們關押在一起的，有一批所謂的“土匪”。這些人大都是當時直魯聯軍的軍官，身強力壯。他與其中的頭頭李殿臣商量越獄，馬上得到支持。越獄時第一個動手撂倒警察的，便是李殿臣。
鄧恩銘烈士故居
隻是這次越獄太匆促，李殿臣等衝出去時，關押在另三個囚室裏的“犯人”沒有來得及響應，鄧恩銘也未能衝出去。
李殿臣等雖然逃出去了，後來又被追回。唯有中國共產黨黨員楊一辰因行走困難，跟不上李殿臣等人，混在街上行人之中，反倒脫險了。
鄧恩銘不灰心，又著手組織第二次越獄。有了上一回的經驗，這一回的組織工作更為嚴密了：他把中國共產黨黨員分成三個小分隊，暗中準備；中國共產黨黨員吳克敬悄然把清潔廁所用的石灰裝在一個個舊信封裏，分發到各個囚室；又利用會見家屬的機會，與獄外中國共產黨地下組織取得聯係，秘密帶進了鋼鋸條……
他們選中了7月21日星期日這一天。晚飯後，大部分的看守都回家了。就在這時，第一分隊首先衝出囚室，打倒了看守。第二、第三分隊也馬上行動，一包包石灰撒向獄卒，他們哇哇直叫，睜不開眼睛。
三個分隊總共18人，一下子衝出大門，逃到了大街上。
這時，獄卒們才如夢初醒，持槍追捕。
第一個被抓回來的是鄧恩銘。他患結核病，體質甚差，雖有身強力壯的王永慶扶著他，畢竟行走不快。
另10人也終因體力不支，路途又不熟，被看守追回。
中國共產黨中央派往山東工作的何自聲幸運逃脫，另5位體力較好的，也終於脫險，隻有劉昭章已逃到親戚家，被叛徒告密，又抓了回去。這樣，18人之中，脫險6人。
這次越獄，使看守長受到上司嚴厲責問，以致因為“瀆職”而被槍斃。
從此監獄加強了看守，越獄已無希望。鄧恩銘心中坦然，他早在1917年7月所作《述誌》一詩中，便已表示“不顧安危”，把一切都置之度外：
南雁北飛，
去不思歸，
誌在蒼生，
不顧安危；
生不足惜，
死不足悲，
頭顱熱血，
不朽永垂。
在獄中，他一直自稱“黃伯雲”之名，曆經審訊，法官並不知道他是鄧恩銘，是中國共產黨山東省委書記。
直至1931年春，在審訊時忽聞有人直呼他“鄧恩銘”。他抬眼望去，發現新派的審判官竟是過去與他相識，如今做了國民黨官的張葦村。
鄧恩銘自知餘日不多，1931年3月在給母親的最後一封家書中，寫下一首詩：
卅一年華轉瞬間，
壯誌未酬奈何天；
不惜唯我身先死，
後繼頻頻慰九泉。
1931年清明節（4月5日）清晨6時，在一陣刺耳的槍聲響過之後，鄧恩銘倒在鮮紅的血泊之中。
鄧恩銘的二叔黃澤沛的兒媳滕堯珍（即鄧恩銘的堂弟媳）這樣回憶鄧恩銘死後的情景：
董必武詩作憶王盡美