1925年10月，向警予、蔡和森等受党中央派遣赴莫斯科东方共产主义者劳动大学学习。
1927年3月向警予回国，在中共汉口市委宣传部和市总工会宣传部工作。
4月12日，蒋介石发动反革命政变。4月27日，中共五大在武汉召开，向警予出席大会并参加了大会主席团。会后，她到武汉市总工会宣传部工作。
1927年7月15日，汪精卫在武汉分共，对共产党人大开杀戒，国共合作的大革命彻底失败，白色恐怖笼罩武汉，党的工作被迫转入秘密状态。
中央考虑将向警予转移到湖南，但向警予认为武汉的工作十分重要，要求留下来坚持斗争。中央同意了她的要求，并根据斗争的需要， 将她调到湖北省委工作。
10月上旬，湖北省委改组，向警予负责省委宣传部的工作，并主编省委机关报《长江》。她把这份报作为对敌斗争的重要阵地，撰文深入分析形势，积极宣传党的斗争方针， 同时不断揭露敌人的阴谋丑行。随着《长江》影响力的扩大，向警予的处境更加危险，一些同志考虑到向警予目标太大劝她撤离，但她坚定表示：“大风大浪的时刻，一定要沉着镇定！武汉三镇是我党重要的据点，许多负责同志牺牲了，我一离开一时无人支撑，就是说我党在武汉失败，这是对敌人的示弱， 我决不能离开！”
1928年3月， 由于叛徒的出卖，化名易夏氏的向警予在汉口法租界被捕。面对审讯， 她大义凛然，先是用中文尔后用流利的法语严词责问法官：“这里是中国的土地，你们有什么权利来审问中国的革命者？你们把法国大革命的历史都忘记了吗？你们法国人不是鼓吹自由、平等、博爱吗？不是说信仰自由吗？既然如此，为什么要来干涉我们的信仰自由呢？”在场的法国领事陆公德虽然不认同向警予的理想信仰，却为她的勇敢精神所折服，以“无确实证据”为由，不向武汉国民党当局引渡向警予。然而， 反动派并不罢休。他们通过外交途径，最终于4月12日将向警予引渡至国民党的武汉卫戍司令部。
在狱中，敌人对向警予用了3次大刑，却没有得到一点口供， 不得不让叛徒前来指认。向警予怒斥叛徒，坚定地表示：“我为党的事业而死， 无上光荣！”
无计可施的敌人决定对向警予下毒手， 在五一国际劳动节这天，将她押赴刑场。
面对沿途的群众， 向警予高唱《国际歌》，并用激昂的声音表达心声：“我是中国共产党党员向警予，为工农劳苦大众的解放不惜流血牺牲。”“革命者是杀不完的，反动派的日子不会太长了！”残暴的敌人对她拳打脚踢， 并用石子塞进她的口中，用皮带勒住她的双颊。但她始终高昂头颅， 用力吐出口中的石子， 奋力高呼：“打倒国民党反动派！”“中国共产党万岁！” 沿途群众无不为之动容。在生命的最后时刻， 向警予在广大群众面前展示了共产党人的铮铮铁骨和浩然正气， 慷慨从容就义，年仅33岁。
向警予牺牲后，蔡和森曾在《向警予同志传》中写道“伟大的警予，英勇的警予，你没有死， 你永远没有死！你不是和森个人的爱人，你是中国无产阶级永远的爱人！”
1939年三八妇女节，毛主席在延安发出号召：“要学习在大革命时代牺牲了的模范妇女领袖、女共产党员向警予，她为妇女解放、为劳动大众解放、为共产主义事业奋斗了一生。”