這一夜至通宵，潘文郁寫了3萬多字的自述，說明其脫黨以后的精神痛苦，并再次與中共黨組織聯(lián)系的經(jīng)過。其中有對共產(chǎn)主義運動的形成、中國共產(chǎn)主義運動的歷史以及他為什么加入共產(chǎn)黨等等作了詳細(xì)的敘述；因為他是黎天才推薦給張學(xué)良的，自述中對累及黎天才表示遺憾。

放下筆，他朝家鄉(xiāng)襄陽東津灣鎮(zhèn)的方向眺望。少小離家鬧革命，雖很少回去看家鄉(xiāng)父老，但心里對家鄉(xiāng)那份熱愛之情卻一刻也未曾減少。此時，東方地平線的一輪紅日正噴薄欲出。潘文郁長嘆了一口氣——他有點遺憾，因為馬上要離開人世，所學(xué)和志向來不及再回饋家鄉(xiāng)和革命事業(yè)了。

第二天，也就是1935年3月3日，張學(xué)良看到了這份自述。對潘文郁的人生經(jīng)歷和臨危不懼的態(tài)度，張少帥既佩服又感動，但他未敢保存這份自述，最終還是將它銷毀了。

這天黃昏，年僅29歲的潘文郁走出張學(xué)良的官邸，從容地走向刑場。據(jù)目擊行刑的一個國民黨軍官事后描述，潘文郁赴刑場的時候非常從容、鎮(zhèn)靜，面不改色，把雙手向后一背，示意劊子手捆綁。然后，他轉(zhuǎn)身，面向?qū)?zhǔn)自己的槍口，視死如歸。槍聲響了，一個紅色特工犧牲了！潘文郁被害幾天后，蔣介石派人前往武漢暗訪，證實“潘東周”被處決，這才放心。

事后，張學(xué)良曾心情沉重地感慨道：“殺朋友是最不應(yīng)該的，也是最難過的……”正因如此，他力保另一位朋友黎天才，黎才沒有遭受蔣介石的毒手。這位黎天才，后來在和平解決“西安事變”中，發(fā)揮了不小的作用。

沒過多久，沒有利用價值的叛徒楊青林被國民黨槍斃于南京雨花臺，同時被殺的還有特科成員劉子奇等人。國民黨對北京特科成員及其家屬百般摧殘，劉子奇的妻子陳紅在監(jiān)獄臨盆，產(chǎn)后慘死獄中。

潘文郁的妻子廖素丹遵照丈夫的囑咐逃回湖南老家避難，一直過著提心吊膽的日子，她深為潘文郁的安危擔(dān)憂。不久，還是傳來了潘文郁犧牲的消息。她得到丈夫被槍殺的噩耗后，當(dāng)即大口吐血而昏倒。蘇醒過來后，她決定去為親人收尸。親友們認(rèn)為這個時候去很危險，但她不顧安危，連夜趕往武漢收尸。

廖素丹知道潘文郁與張學(xué)良的關(guān)系，深知殺潘文郁是蔣介石的命令，張學(xué)良還是念舊情的。所以到武漢國民黨“剿總”后，便直接要求見張學(xué)良。也許是對處決潘文郁深感惋惜和不安，張學(xué)良沒有出面，派副官接見了廖素丹。張學(xué)良的副官告訴廖素丹，潘文郁的尸首已被南京來人收去了。本來潘文郁臨刑前，寫了一個通宵的文稿，也許這份自述可視作他的遺書。但對于潘文郁的遺書，張學(xué)良的副官只字未提。所以潘文郁遺書寫了些什么，很長一段時間都是個謎。