陈仪早在1949年2月就被免去浙江省主席、在上海软禁，3月27日陈惕庐在上海中国饭店会面被捕，他作为孙文主义革命同盟中央组织部长，深度参与策动陈仪起义、联络中共筹划江浙和平解放，结果计划被汤恩伯向上告发，特务当场将其抓捕，关押于提篮桥监狱严刑审讯。

1949年5月11日下午4时，上海闸北宋公园（今闸北公园）刑场一共处决5人：陈惕庐、张达生、方志农、朱大同、王文宗。

现存一手报刊、狱友回忆、外媒现场记录显示：陈惕庐赴刑时衣着整洁，既有长衫也有西装的不同记述；沿途与刑场他振臂高呼革命口号，包含中国共产党万岁、打倒蒋介石反动派等内容，气节凛然；早期狱中告别环节，他也曾呼喊孙盟相关口号，二者并不矛盾，核心是坚定反蒋、心向人民解放事业。

当局罗织的“主使策反警备人员、联络中共渡江、分化国府实力”罪名，恰恰反向印证了他地下策反工作的成效，所谓“供认不讳”是特务审讯笔录的片面说辞，他始终没有供出组织名单与下线人员，守住了地下工作机密。

上海解放后，1950年他率先被追认为革命烈士，陈毅市长亲自登门慰问家属；后因早年脱党经历，烈士认定曾出现反复核查调整，史学界与民政部门始终认可：他人生最后阶段以隐蔽战线重大功绩献身革命，是倒在黎明前夜的爱国志士，父子两代（其子后续牺牲于抗美援朝）都为家国事业奉献了生命。

他们身处至暗时刻却笑对枪口，用生命铺就了解放前路，这份穿越历史的信仰与气节，至今仍令人动容。