奉天，接替刘少奇任中共满洲省委书记兼宣传部部长。4月，因推行激进的左倾主义思想，省委机关遭破坏，他也因此被捕。在狱中，李子芬组织中共干事会任书记，领导狱里400余人举行年关斗争。1931年九一八事变后获释，奉命回到上海参加党中央机关工作。1932年春，遭王明排挤，奉调安徽，任中共安徽合肥中心县委宣传部部长，负责指导安徽省城市地下斗争，并组织开展农村武装斗争。1932年8月，被当局逮捕，关押在安徽省第一监狱，曾秘密组织绝食斗争取得胜利。1933年1月，被判处无期徒刑。1935年12月，李子芬因病重，在狱中逝世