1929年,潘心元任中央巡视员,到湘赣红军中传达党的六大精神。1930年2月当选为红四、五、六军总前委常委,曾任红三军代理政委、红一方面军总前委委员,参加了红军第二次攻打长沙之战。期间,他多次往来于上海与苏区之间,传达党中央指示,向中央报告秋收起义和红军斗争的情况。
1930年8月,潘心元赴上海向党中央汇报工作,提交了《巡视湘鄂赣三省红军之报告》。同年9月,由周恩来安排,潘心元赴浙南地区巡视党务工作和军事工作,同时任浙南红十三军政委。1930年12月,因叛徒出卖,潘心元在浙江省玉环县被捕,英勇不屈,壮烈牺牲,年仅27岁。
浏阳市党史办主任罗业永告诉记者,直到20世纪80年代,潘家后人和浙江当地政府才确认玉环县苔山岛上的潘姓烈士墓就是潘心元的墓,这时距他牺牲已经50多年了。
罗业永说,潘心元牺牲近90年,无论岁月如何变迁,冲淡不了他的伟大功绩和革命精神,更冲淡不了人们对他深深的思念。