1928年3月20日,由于叛徒的出卖,向警予不幸被捕。敌人对她实施严刑逼供,但她始终坚贞不屈,严守党的秘密,严守共产党员的操守,表现出了共产党人的浩然正气和崇高品格。
她每天早晨起床梳洗后就背诵唐诗、古文和唱歌。接着,乐观地给牢房的难友讲故事,做思想工作。她曾对助手说:“人都应该珍惜自己的生命,然而到了不能珍惜的时候,只有勇敢地牺牲。人迟早总是要死的,死也要死得明明白白、慷慷慨慨。”
在狱中,她常常想起自己的家人。有时她沉默地坐着,把藏在内衣口袋中父亲和自己两个孩子的照片拿出来,或贴在脸上,或放在唇边亲吻。她对着父亲的照片说:“我的父亲是最爱我的,我拿什么报答他呢?”对着孩子的合影说,“妮妮、博博,妈叫你呢,听见吗?”说着眼眶都红了。
敌人对向警予进行了三次审讯。法官装出一副同情的面孔说:“你太可惜了。你是中国了不起的妇女,可惜走错了路。然而并不迟,只要你肯弃暗投明,前途还是光明的。武汉三镇哪个不知道向警予呀!”向警予横眉冷对,不发一言。
回到牢房,她对难友说:“敌人看到我们许多同志都牺牲了,他们在我们身上什么也得不到。因为我薄有声望,便妄想利诱我。这比一颗枪弹还要狠毒!”她领导大家进行绝食,要求改善狱中生活。
敌人无计可施,就把叛徒搬出来。向警予怒斥叛徒:“我为党的事业而死,虽死犹生!你这败类,活着是条狗,死了也要遗臭万年!”
敌人威胁说,已经查明了她是共产党的重要领袖:“我们已查确你就是向警予,是共匪重要领袖。目前只有两条路,一条是死路,一条是生路。由你选择!”
向警予凛然地说:“要杀就杀!至于我是不是向警予,没有多大关系,横竖你们都是屠杀人民的刽子手!革命者不会在你们的屠刀下求生!等着吧,你们的末日就在明天!”
国民党新军阀决定在5月1日这个全世界工人阶级的节日里杀害她。敌人在全城宣布戒严,一切商店被迫关门。在走向刑场的路上,向警予视死如归,沿途向广大群众进行演讲。人们从四面八方涌来,沿途观者,人山人海。向警予一边向群众演说,一边高唱《国际歌》。敌人对此极端恐惧,宪兵们殴打她,想使她不再说话,但她仍然滔滔不绝地讲下去。残酷的刽子手向她嘴里塞进石头,又用皮带缚住她的双颊,许多人看了都哭泣起来。向警予被押赴余记里空坪刑场,英勇就义。