民國18年(1929)，中共漣水縣委十分重視農村工作，潘洪烈深入農村發動農民抗捐抗稅、抗租抗債。10月，他和張永亮等人領導南集朱范莊貧僱農200多人，將地主朱二亂家土地用犁耕成一條條、一塊塊分給大家耕種。後因反動勢力強大，鬥爭失敗。
民國19年(1930)5月，漣水縣土地革命行動委員會成立，潘洪烈任委員。“八·一”暴動時，他和嵇蔭根在漣水西區和淺集發動民眾借槍收槍，攻打地主武裝，後因縣警備隊和地主武裝鎮壓，暴動失敗。
民國20年(1931)後，潘洪烈先後任中共淮鹽中心縣委、中共淮鹽特委、中共淮揚鹽特委宣傳部長，同時兼任泗陽縣委書記。民國22年6月因叛徒出賣被捕，在辦理自首手續後充任國民黨淮安縣特務室主任。但仍與中共淮鹽特委保持聯繫，並暗中為共產黨辦事。他說自已是假自首，並散布所謂“假自首”理論，說在革命低潮時被捕，掩護黨的組織，保存幹部，到革命高潮到來時，再起而革命，革命本質不變。說他自首後充當國民黨特務是以特反特，以假自首反對真自首。後來，他曾協助淮鹽特委除掉叛徒李步雅、楊志發。他還協助漣水地下黨在時碼一帶建立秘密根據地，計畫組織蘇維埃政府，成立赤衛隊。
民國23年(1934)11月，潘洪烈因通共事實被揭發，在漣水二次被捕，關押於江蘇省保全處看守所。在獄中，他對自己自首後通共言行供認不諱。次年8月，在鎮江北固山被槍殺。他在赴刑場途中，一次又一次高呼“中國共產黨萬歲!”就義時年僅27歲。
