一九二五年十月，罗亦农以广东代表名义出席了党中央在北京召开的扩大会议。会后，中央决定派他主持党校工作。这期党校，前后办了近三个月，时间虽短，收效却很大，为全国，特别是为北方区，培养了一批得力的干部。而他高深的理论水平和杰出的组织才能，也给人们留下了深刻的印象。
一九二七年九月，党中央机关开始迁往上海。为了加强对长江中游各省革命运动的领导，党中央决定成立长江局，派罗亦农任长江局书记，代行中央职权，指挥湖北、湖南、江西、四川、安徽、陕西七省的革命运动与党务工作。长江局机关设在汉口璐珈山路一排两层楼房靠右边的一幢房子里。当时，正值革命处于低潮的时期，各地派往汉口找长江局的同志较多，罗亦农便安排了好几个地下联络站，设法接待这些同志，听取他们的汇报，和他们一起研究工作。对于那些在各地武装暴动中被冲散而潜来武汉的同志，他也想方设法找到他们，安排他们的工作和生活。如贺锦斋等同志，参加南昌起义后率部转战，在广东被敌人打散，经上海来到汉口，罗亦农闻讯后，与他们取得了联系，并安排他们去湖北荆江地区，在当地党组织的领导下，开展武装斗争，孕育了后来的中国工农红军第六军。临行前，他还赠给贺锦斋两支手枪，鼓励他坚持战斗下去①。
一九二八年二月间，党中央派罗亦农巡视两湖工作。他到了湘、鄂的一些有关县、市，重点了解了农民运动开展的情况，掌握了大量的第一手材料，供中央制定全国斗争方针时参考。四月上旬，罗亦农出巡回到上海，又开始频繁地接待各地来沪的同志，听取汇报，商讨斗争的方针与策略。四月十五日上午，他来到地处英租界戈登路望志里的办公地点，准备与山东来的同志接谈工作。以住家掩护办公地点的何家兴夫妇，是一对混进革命营垒中的投机分子。在这革命处于低潮的严峻时刻，他们妄图通过出卖革命的领导干部，捞取一笔巨额赏金，到外国去寻欢作乐。于是，当罗亦农走进屋后，何家兴即悄悄地写了一张便条，叫保姆急速送至英巡捕房。片刻，一群凶神恶煞的巡捕冲进屋来，为头的英国特务洛克与叛徒交谈了几句之后，用手枪对准了罗亦农，凶狠地叫道： “你是罗亦农，我已经注意你两、三年了，跟我们走吧! ”罗亦农心中明白，敌人是冲着自己来的，早一点离开此地，山东来的同志就少一分危险。于是，他神态自若地向门外走去②。
罗亦农被捕后，党中央曾指示周恩来为首的中央特科极力设法营救，但没有成功。他牺牲后，党组织派人安葬了他的遗体，并派陈赓等严厉地惩罚了叛徒。就义前，罗亦农曾用暗语写了一封信，由狱中的同志传出后，交给了党组织③。另外，还给家属留下了一份遗书，上面写着：“学我之所学，以慰我。”④表达了他对革命事业的忠诚和期望。
为了深切悼念罗亦农，党中央在一九二八年五月三十日出版的 《布尔什维克》杂志第二十期上，以头版头条的位置发表专文，题目是《悼罗亦农同志》。文章写道： “亦农同志被害了，中国无产阶级失去了一位最热烈的领袖，中国共产党失去了一位最英勇的战士。”文章高度评价了罗亦农的革命精神，指出： “罗亦农同志的热烈的革命精神，可为中国共产党全党党员的楷模。反动派吴稚晖等提起罗亦农三字为之齿颤。他的死是莫大的损失! ”