1931年5月，“萬寶山事件”（日本帝國主義為侵略東北尋找藉口，在長春萬寶山製造的流血事件）發生後，激起了他的義憤。“九·一八”事變後，他對日本帝國主義的侵略更加仇恨，抗日思想更加強烈，遂加入了哈爾濱道外基督教青年會衛卓亭組織的“抗日鐵血救國團”，正準備武裝行動時，因衛卓亭把經費拐跑未能實現。
1933年4月，黃振林在哈爾濱與國際情報組織成員楊佐清相識。在楊佐清的幫助教育下，認清了國內國際形勢，提高了認識，自願加入了國際情報組織。1933年12月，經楊佐清介紹加入中國共產黨，並同王兆君、趙國文一起，赴蘇聯莫斯科紅軍參謀部辦的秘密軍事學校接受訓練。
1934年5月，黃振林受訓結業回國，被派往北京、天津、大連等地區工作。他先後擔任上海、天津、大連的交通員及天津地區和大連地區的抗日放火團負責人。他親自參加和指導放火團放火行動，多次炸毀鐵路和燒毀日寇軍用物資。1937年4月7日，他在大連燒毀大量軍用物資，使日寇損失價值50多萬日元。1940年6月19日，他在天津燒毀棉花2000餘捆，價值達53萬日元。
1940年7月，黃振林在大連被日本警察逮捕。1942年3月15日，被日本地方法院判處死刑。1942年12月9日，在旅順監獄被殺害，時年38歲。
