１９２９年，潘心元任中央巡視員，到湘贛紅軍中傳達黨的六大精神。１９３０年２月當選為紅四、五、六軍總前委常委，曾任紅三軍代理政委、紅一方面軍總前委委員，參加了紅軍第二次攻打長沙之戰(zhàn)。期間，他多次往來于上海與蘇區(qū)之間，傳達黨中央指示，向中央報告秋收起義和紅軍斗爭的情況。

１９３０年８月，潘心元赴上海向黨中央?yún)R報工作，提交了《巡視湘鄂贛三省紅軍之報告》。同年９月，由周恩來安排，潘心元赴浙南地區(qū)巡視黨務工作和軍事工作，同時任浙南紅十三軍政委。１９３０年１２月，因叛徒出賣，潘心元在浙江省玉環(huán)縣被捕，英勇不屈，壯烈犧牲，年僅２７歲。

瀏陽市黨史辦主任羅業(yè)永告訴記者，直到２０世紀８０年代，潘家后人和浙江當?shù)卣糯_認玉環(huán)縣苔山島上的潘姓烈士墓就是潘心元的墓，這時距他犧牲已經(jīng)５０多年了。

羅業(yè)永說，潘心元犧牲近９０年，無論歲月如何變遷，沖淡不了他的偉大功績和革命精神，更沖淡不了人們對他深深的思念。