但为时已晚，蔡和森被押至广东。经审讯、拷打，拒屈，于1931年8月4日被广东军阀陈济棠命部下处死。
身后.2009年9月10日，在中央宣传部、中央组织部、中央统战部、中央文献研究室、中央党史研究室、民政部、人力资源社会保障部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、解放军总政治部等11个部门联合组织的“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物和100位新中国成立以来感动中国人物”评选活动中，蔡和森被评为“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物”。
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