１９２９年秋，刘平楷根据工作需要回到云南，于１９３０年春担任中共云南省委常委、组织部部长，并在省委书记赴滇南工作期间，负责省委的日常工作。在云南，刘平楷呕心沥血，抱病工作，还千方百计筹措经费。
１９３０年５月５日，在敌人的大搜捕中，刘平楷为了保护省委的机密文件并安排有关同志转移，不幸被捕。在狱中，敌人对他先施以高官厚禄的引诱，被他严词拒绝。敌人又对他严刑拷打和刑讯逼供，他坚贞不屈，严守党的秘密。面对敌人“你要顽固到底，就难免一死，谁也保不了你！”的威胁，刘平楷斩钉截铁地说：“大丈夫不怕死，为何以死惧之！成全我一个烈士的美名，不也好吗！”
刘平楷把监狱当作新的战场，他在狱中鼓励难友们要保持革命气节，不要被敌人淫威所吓倒，他还给大家讲授马克思主义理论和革命斗争经验。他在狱中给妻子写信说：“为党的事业和人民的解放而死，我心甘情愿。”并勉励妻子“对共产主义要有坚定不移的信念，要为之奋斗到底”。
１９３０年７月２６日，刘平楷英勇就义，年仅２８岁。
烈士永生，浩气长存。刘平楷视死如归的共产主义献身精神早已成为乌蒙山区各族人民的宝贵精神财富，激励着一代代后人矢志不渝，艰苦奋斗。
