在此期間,受共產黨員劉秉琳(後曾任山東省人大常委會副主任)等人影響,走上革命道路。民國l9年(1930年)秋,國民黨以張明仁在軍政治部刊物上“宣傳赤化”為罪名,解職逮捕,投入開封監獄。後經吉鴻昌營救出獄,介紹到楊虎城部下改任文職。民國20年(1931年)任陝西省汽車總站副站長。在西安期間,與妻子龍鳳舞在參府巷一號(現菊花園十五號)購買一處住宅,作為地下黨組織和進步人士的聯絡站。民國23年(1934年)9月,張明仁受地下黨組織委託,赴陝北黃陵山區的地方割據武裝開展兵運工作。是冬,與地方割據武裝部隊領導人梁明高、楊三綱、郭寶珊等率兩個團起義,開入陝北根據地。起義部隊改編為“民眾義勇軍”,張明仁任司令員。民國24年(1935年)春,在陝西省黃陵縣小石崖戰鬥中犧牲。