1931年春任国桢被调到天津工作，同年9月任中共唐山市委书记。10月9日，他以中共河北省委特派员身份到山西工作。21日由于叛徒出卖，于山西特委秘书处(太原市典膳所8号)被捕。在敌人的严刑逼供和叛徒的无耻指证下，他大义凛然、威武不屈，于1931年11月13日被阎锡山杀害，年仅33岁。
任国桢牺牲时因陈少敏有孕在身，一直对她保密，女儿生下来以后才告诉她，她当时很悲痛，她带着孩子怎么工作，于是她带着8个月的女儿回老家，交给她母亲，她又回到天津一带，继续干工作。结果，过了七八个月家里来信说，她女儿一岁半时得麻疹夭折。1931年到1932年之间，陈少敏忍受了丧夫失女的悲痛，坚持跟着党走，为党做工作，革命意志丝毫不动摇。陈少敏有始至终没有忘记任国桢，直到晚年，陈少敏还把任国桢的照片挂在卧室内，让他的照片陪伴自己每一天，从心底里想念他。
任国桢牺牲后，1932年陈少敏任中共天津市委秘书长，妇女部部长。同年10月被捕，1933年1月获释。3月调任中共唐山市委宣传部部长。1934年1月在天津负责主办中共河北省委的刊物《实话报》。9月以河北省委妇女委员会代表的身份到冀鲁豫和冀南特委帮助开展妇女工作。1935年5月任中共冀鲁豫特委组织部部长，后任特委副书记。
三、陈少敏履历
1937年，陈少敏在延安中央党校学习时，同班的原湘鄂赣省委书记涂正坤的妻子在长征途中遇敌人包围生死不明，二人在经历相似的情况下有了感情，结了婚。不久，涂正坤的前妻突然来信，说自己从敌人大屠杀的死人堆里爬了出来。涂正坤接到消息后感到很为难，已经跟陈少敏结婚了，陈大姐人这么好，大家都知道，现在自己原配妻子又有消息了，涂正坤处在两难的地步，不知怎么处理。这时的陈少敏虽然爱着涂正坤，但她是党的高级干部，历来处理问题顾全大局，就跟涂正坤讲："老涂，咱俩赶快分手，你呀回到你妻子那边去。我们俩夫妻做不成，还是革命同志嘛。"涂正坤还有点拿不定主意，她就说他："你不要搞错呀，我不是在情人怀抱长大的人，我是在党的怀抱长大的，我能承担这个压力，没关系的，不能因为我破坏了你们原先的夫妻。"说话办事雷厉风行的陈少敏三言两语就将涂正坤的顾虑打消了。当带着自己简单的行李，回到集体宿舍后，看到涂正坤的身影消失在夜幕中，陈少敏再也忍不住的眼泪才夺眶而出。
1939年6月12日下午3时许，驻平江第九战区第二十七集团军司令杨森所部策划反共事变。制造了震惊中外的平江惨案，涂正坤在这次惨案中壮烈牺牲，时年42岁。
经过两次婚姻经历，尽管陈少敏身居要职，身边不乏有上级、下级及追求她的同事，但她一直没找到称心的伴侣，直至病世。
