民国17年（1928）春，久旱无雨，官府又紧逼粮款，4月24日，孟和中共其他负责人领导三原、富平2万多农民包围三原县城，迫使当局答应豁免民国17年（1928）粮款。5月组织二次武装围城失败，被马鸿宾部逮捕。看守士兵余中学被其正义行为所感动，于深夜打开狱门，携械一起逃走，芳洲潜回洛川养伤。

民国21年（1932），以中共陕西省委巡视员身份赴陕南，不久任中共陕南特委书记。

民国22年（1933）3月，红29军成立，孟任军事指挥部负责人和城洋西边区苏维埃政府主席、红一团政委。4月7日，军部在西乡县马儿岩召开会议，张正万受国民党收买叛变革命，率部包围会址，惨杀军部领导干部，制造“马儿岩事变”。孟芳洲和军长陈浅伦突围。4月9日夜，孟在入川途中被叛徒杀害。

1905年5月17日出生在陕西省洛川县石头乡寨头村一个书香之家。祖父、父亲都是当地知名的财东，被称为洛川的“南半县”。孟芳洲先后就读于家乡私塾，榆林、清涧高小，1924年以优异成绩考入绥德——省立第四师范学校，在共产党员李子洲等人的影响下，开始阅读进步书刊，积极参加学生运动。1925年春转入渭南固市渭阳中学，当选为学生会的负责人，领导学生参加驱吴运动和翻五卅”反帝爱国斗争。是年7月在三原召开的陕西省第一次学生代表大会上当选为省学联的执行委员6秋。到西安参加省学联的领导工作，和张含辉等人一起，带领学生同反动的省教育厅长进行面对面的说理斗争，并发动学生赶走了几个反动校长。11月，芳洲加入共产主义青年团。12月开始为西安党团组织的刊物《西安评论》撰写文章，积极向青年宣传反帝，反军阀的思想。1925年冬，孟芳洲考入上海大学社会学系，积极学习马列著作，并参与《新群》半月刊（以上海大学陕西同乡会的名义创办）的编辑和发行工作，热情宣传马列主义。1926年加入中国共产党。

1926年冬，孟芳洲奉党组织的指示回陕开展工作，因当时西安被军阀刘镇华部所围困无法进城，便回到家乡——洛川探亲。在家期间，联合县城的几名党员和进步绅士，清算陕北军阀井岳秀部反动军官杨哀向当地群众摊派的草料帐日。1927年2月，芳洲到了西安，被分配在共青团陕甘区委从事宣传工作，同年4月调往三原任团地委书记。在红五月里，主持召开纪念“五四”、“五五”(马克思诞辰)和“五卅”运动二周年的大会，揭露蒋介石叛变革命的罪行。

1927年夏， 根据陕西党团省委的指示，三原党团地委均改为县委，芳洲任共青团陕西省委委员兼三原团县委书记。为了便于开展工作，孟芳洲与几名党团员一起在三原城内开设了一个小饭馆，作为党团组织的接头机关，积极开展革命活动。1928年春积极参与领导了震动全省的三原“交农”运动和武装围城斗争。2—3月，党团县委根据省委的指示和高昂的群众革命斗争情绪，决定以武字区和心字区为中心发动群众开展“交农抄围城斗争。芳洲受命和黄子文等人具体负责指导这一斗争。芳洲化装成农民，先后深入到武字区、心字区，军字区和富平县的一些村庄，召开党团会议，宣传“交农”围城的重大意义，布置围城的时间和相互联络的办法。4月24日，三原、富平的三万农民大军在芳洲和黄子文的指挥下云集县城周围。县城驻军师长和县长惊恐不安，下令关闭所有城门，并派军队严加防守，不准任何人进出。芳洲和黄子文指导群众坚持围城，而且围城农民的人数愈来愈多。县长迫于群众的压力，不得不贴出“免除粮款。的告示，围城斗争取得了初步胜利。 5月初，三原党团县委根据省委的指示，为配合渭华等地的暴动，决定再次组织群众武装围攻县城，并成立了以孟芳洲为政委，黄子文为总指挥的武装围城指挥部，还决定联络地方武装参加围城。5月上旬的一天，各地的农民武装和一些地方武装相继到达城郊，由于三原城内驻军已有防备，攻城未克。又由于地方武装马仙州部叛变，强行收缴武字区农民的枪支和扣押了黄子文等领导人，使围城失败。孟芳洲机警地利用人马混乱之机，在农民的帮助下扮作车夫逃出三原。

1928年秋，孟芳洲被三原的驻军逮捕投入狱中，受尽酷刑。但他宁死不屈。后在狱卒的帮助下，于1929年秋的一个夜晚脱离虎口。1931年冬在西安接上组织关系后通过社会关系，在西安高中担任图书室主任(一说省图书馆的主任)，以此为掩护进行革命活动。当时党组织活动经费十分困难，芳洲不但把从家中带的钱全部捐献出来，而且将领到的薪金的大部分也交给了党组织。

1932年12月，孟芳洲受中共陕西省委的派遣，以省委巡视员的身份去陕南巡视工作。到达汉中不久，又担任了中共陕南特委书记。他积极投入配合红四方面军入陕和创建红29军及苏维埃政权的斗争。12月20日起草了《陕南特委紧急通知》，提出为欢迎红四方面军入陕，党组织要发动群众开展游击运动，创造汉南新苏区。12月29日，孟芳洲以陕南特委的名义，向省委写了报告，汇报了特委和红四方面军在陕南建立红军游击队并和杨虎城部警卫团地下党组织取得了联系的情况。1933年1月6日，孟芳洲主持召开特委会议，作出了《汉南特委扩大西乡城固边新苏区创造红二十九军的决议》，提出了红29军创建工作的原则、方针和战略策略。会后，芳洲连夜给党中央写了报告，汇报了在红四方面军的帮助下，红29军游击队和农民打土豪分田地的情况。

为了更好地贯彻落实特委的决议，孟芳洲和战友夜以继日地工作，先后起草了西乡城固边苏区政府组织法、土地法和革命法庭组织法，调派干部成立党的区委，加强对苏区的领导。为了尽快成立红29军，他亲赴西乡与陈潜伦等人一起对红29军游击队进行整顿o 2月中旬，红29军在西乡正式成立，孟芳洲任军事指挥部负责人、苏维埃政府主席兼红一团政委。红29军成立后，加强了党的政治工作和群众工作。芳洲和军长陈潜伦，政委李艮等人一起，发动群众开展打土豪分田地的斗争，并指挥红军多次歼灭敌人，取得了很大的胜利。截上3月底红29军发展到2000人，苏区也得到发展。

1933年3月31日，孟芳洲出席红29军和边区苏维埃政府在西乡马儿岩召开的军政联席会议，进一步研究红29军的扩建和准备入川汇合红四方面军的问题。4月1日，混进红军内部的匪首张正万率走卒分四路袭击红29军军部。孟芳洲听到枪声知是内变，立即机警地持枪边战斗边向外突围，攀缘陡壁直下山脚，涉过牧马河，住在金家山洞里，观察动向。由于叛匪搜山，封锁道路，孟芳洲一连三天都没有吃饭。4月4日，他走出山洞到附近村庄找区苏维埃粮食委员严明发弄些吃的东西，以便去川北找红四方面军。不料严明发早已投靠张正万，当日晚，将孟芳洲杀害在梁河坝。芳洲牺牲时年仅28岁。