1949年3月,中国人民解放军渡江战役前夕,农工民主党上海市组织遭到严重破坏。曾伟主动向农工民主党中央表达返回上海重振并领导当地农工民主党组织、迎接解放的愿望。29日,曾伟不顾个人安危,舍弃了家庭,由香港转广州赴上海,为上海解放添一份力量。
4月5日,农工民主党南京市党部委员刘启纶来沪,与曾伟、虞键、申葆文等农工民主党华东局领导人在山阴路恒盛里47号研究策动芜湖、太湖地区国民党军队起义一事。会后曾伟和虞键在路上边走边谈,商量工作,不幸被国民党鹰犬侦悉,被军警抓获。在这危难时刻,他们立即向走在前面的同志发出信号,使他们得以脱身,而刘启纶则在恒盛里47号同时被捕。面对敌人的严刑拷打,曾伟始终坚强不屈、大义凛然,在狱中还带领狱友读书、唱歌,互相勉励,增强革命信心。
5月21日,距上海解放仅6天,曾伟和虞键、刘启纶等人一起被押往宋公园(今闸北公园)刑场,壮烈牺牲。他以37岁的宝贵生命,实现了自己在1945年写下的誓言:“为中国人民利益与社会主义前途,我愿不怕困难与牺牲奋斗到底!”
家乡人民没有忘记他。今年清明节,坪山中心小学的学生们在革命烈士纪念碑祭扫,学生们一致表示,要向革命先烈那样怀一颗炙热的报国心,发扬继承先烈遗志和革命精神,克服困难,努力学习,树立正确的世界观、人生观、价值观,成长为祖国需要的有用之才。