决定由红十一军的三个师组成中国工农红军第一军，他任红一军总预备队政治委员。1931年1月，红一军与鄂东南之红十五军合编组成鄂豫皖工农红军第四军，他任第十一师政治部主任，7月又任第十三师政治部主任，参加鄂豫皖根据地第一、二次反反围剿战争。1931年4月，张国焘到鄂豫皖地区推行王明路线，曹学楷因抵制其错误路线，于1931年冬在肃反扩大化中被张国焘杀害于河南光山白雀园。1945年中共七大追认为革命烈士。