后遭到通缉，逃往日本。回国后，赴广州投奔孙中山的护法军政府，任虎门要塞总指挥。1932年一·二八事变时，龚镇洲正寓居上海，乃与朋友章太炎冒险前往北平，敦请张学良出兵救国。此后，龚镇洲在四川、云南、广西之间奔走，号召抗日。后来，驻重庆的中共代表团团长周恩来曾在重庆设宴款待龚镇洲。民国31年（1942年）桂林遭到日军飞机轰炸后，龚镇洲染病逝世。周恩来、董必武、邓颖超联名致唁电：“镇州先生，有德有才，功在民国。陪都接席，瞻仰弥殷，遽闻凋谢，实深悲悼！” 当时，龚镇洲的次女龚澎正在周恩来身边工作。