蔡和森在广州的监狱中,受到国民党反动派的种种酷刑,但他一直横眉冷对,没有暴露任何党内的情况。“他被打得血肉模糊,拖回监狱,躺在地上动弹不得。难友们见了都伤心地哭泣。他却鼓励大家坚持斗争,并说最后胜利一定是属于我们的。”敌人见蔡和森如此刚烈,遂对蔡和森执行了世界上最为残酷的死刑。请看《蔡和森》一文的记述:
敌人的残酷折磨丝毫无损于蔡和森的坚强意志。他们终于使出了灭绝人性的一手,将蔡和森拉到监狱的墙边,把几颗铁钉摆在他面前,进行最后一次威胁、恐吓。蔡和森无私无畏,宁死不屈。敌人野蛮地用铁钉把他的四肢钉在墙上,然后用刺刀将他的胸脯戳得稀烂。为了党约事业,蔡和森就这样壮烈牺牲了,时年三十六岁。
对于蔡和森的牺牲,党和人民十分悲痛,并且深切地怀念他。他的战友毛泽东曾说过:“一个共产党员应该做的和森同志都做到了。”周恩来也难过地说:“和森同志是永远值得我们怀念的。”