中国共产党江苏省委在上海四川路恒丰里104号秘密召开成立会议。当天下午3时，国民党军警包围了恒丰里，陈延年、韩步先等人一起被捕。
陈延年没有被认出，和普通共产党员一样，被押送到龙华监狱。他心生一线生还的希望，设法向狱外发出一个纸条，请求救援。纸条皱巴巴地传到胡适手里，胡适转给吴稚晖，请帮忙。吴稚晖把陈延年的亲笔求救信攥在手心里，立即向上海国民党警备司令杨虎写信致贺：今日闻尊处捕获陈独秀之子延年，延年恃智肆恶，过于其父百倍。
杨虎惊喜若狂，带人向龙华监狱狂奔。
杨虎再审，韩步先招供：陈延年为陈独秀长子、中国共产党江苏省委书记……
7月4日夜，国民党军警将陈延年押赴刑场。面对狰狞的刽子手，面对饮血的屠刀，陈延年昂首挺胸，镇定自若，视死如归。刽子手大惑不解，问：“你就要被砍头了，却好像没事一样，好像出门去做客，怎么就不知道害怕？”
“害怕？只有那些流氓盗贼杀人犯，才贪生怕死。对于革命者，牺牲是个人革命的成功。”
“革命，提起革命，老子就来气！革命，就是作乱，闹得人心惶惶，闹得老子吃饭不香甜、睡觉不安稳、打牌心也乱，还要受上司训斥，还怕搭上小命……”
“哼哼！”
“跪下！”
陈延年昂然挺立，毫不理会。几个刽子手强行把他按下去，然而，他们的手刚一松，陈延年一跃而起，再次昂然挺立。刽子手一拥而上，乱刀将他杀害，杀害后分尸，投入黄浦江中。
