经过几年社会斗争的实践，陈芬的组织工作能力有很大的提高。特别是他在1926年3月被湘南特委调去郴县担任新组建的中共郴县地方委员会书记后，更加显示了他斗争坚决和处事果断的作风。4月间，他曾派李翼云去主持县总工会的筹备工作，不料店员工会委员长萧云章，却与“左社”分子向大凡勾结，暗地策划煸动部分落后工人，毁工会，并企图杀害李翼云。他得知这一情况后，立即召开公审大会，宣布地委的决定，将萧云章当场处决，狠狠打击了反动分子的舞张气焰，为发展工农运动扫除障碍，有力地推动县总工会、县农民协会、县妇女联合会的成立和发展。

这年8月，陈芬被增补为湘南特委委员后，同毛泽建来到衡阳，从事农民运动。他们一面在集兵滩、神皇山、园山、堆子岭等地发动农民参加农会，一面带领钟家祠堂学生同土豪钟云楼进行斗争。钟云楼是当地一个横行霸道、民愤极大的大土豪。一天，陈芬来到学校，对学生历数钟云楼的罪恶之后，激励学生一起去打掉钟的威风，为农民伸冤。他们抄没了钟云楼的一部分浮财，分给农民群众。在集兵滩有个叫罗老八的大地主，正收拾家里的贵重东西准备转移，这事被陈芬得知，于是在半路上布置岗哨，当罗老八领着一行挑夫走来时，农会干部一拥而上，将罗老八绑捆起来，戴上高帽子，押往各村游斗示众。上述两事，大大鼓舞了农民的斗志，农民运动也得到迅猛的发展。

马日事变后，白色恐怖笼罩湖南大地，衡山地区原有的52个党支部和11个共青团支部，以及群众组织大都停止了活动。这时，陈芬与毛泽建分别用林青、毛达湘的化名，悄悄来到衡山县地下党员宾利用家。经过半个月的秘密走访，他们与部分地下党员取得了联系。8月中下旬，陈芬在南岳召开会议，成立了新的中共衡山县委，并担任书记兼宣传部长。会议还决定迅速恢复各地党的组织和组织游击队，开展武装斗争。县委在九泉山召开了党员代表大会，大会按照中共八七会议的精神，筹建了工农革命军第十师，准备在1928年春节前夕举行年关暴动。不料此时革命队伍里出了邓青山和彭赞两个叛徒，以致岳北、南岳、油麻田等地的党组织再次遭到破坏，年关暴动流产，陈芬和毛泽建也遭到敌人的四处搜捕。有一天，正在外面做木工的宾利用发现几个可疑的家伙在找什么人，情知有变，立即回家要陈芬和毛泽建赶快转移，使他们脱险。

不久，朱德、陈毅等率领南昌起义撤退的部队在湘南活动的消息传来后，陈芬决定前去联系。经县委同意后，他同一名党员前往郴州。几经周折，他们于3月下旬来到耒阳陈芬姐夫梁泽南家。这时，他才知道朱德等已率领湘南起义部队离开来阳向安仁方向转移。在耒阳，反动势力非常器张，县埃户团团总杨云西尤其猬狂，许多革命同志惨死在杨的手里，陈芬决心除掉这个杀人不泛眼的子手。经过一段时间的活动，陈芬终于打听到了杨云西要同一个富商谈一笔生意的事。经与地下党组织策划好后，他以富商的名义请杨云西到船上赴宴。当杨云西来到船上，欣然就座时，小船立即撑离岸边。杨云西见势不对，猛地伸手去掏腰间的手枪，但双臂已被“陪客”拧住。只见陈芬亮出七首，直朝杨云西的胸膛刺来，并低声喝道：“姓杨的，这就是你的下场！”惩治土豪恶霸的斗争，在革命处于低潮的形势下，大大振奋了革命群众的斗志

1928年4月中旬，陈芬曾与几个同志扮作盐贩，打算去井冈山寻找朱德。他们到了永兴县界，见敌人沿路岗哨林立，封锁很严，无法通行，只好返回耒阳。5月4日傍晚，他来到高小时的同学王鹤林家。不料王鹤林一面安排他住了下来，一面暗地去挨户团报信，当晚陈芬即被挨户团逮捕。

陈芬被捕后，敌人把他押到芭蕉熬山埃户团分部严刑逼供，他威武不屈。敌人原想将他押往县城，惟恐途中有变，决定就地立即将他处死。第二天清早，敌人在熬山贯武桥上把他杀害，陈芬时年25岁。

在革命斗争中，毛泽建认识了共产党员陈芬。陈芬出生在距离衡阳一百余里的耒阳县一农民家庭，比她大两岁，也是湘南学联干事。由于工作关系，陈芬经常到三女师通知毛泽建开会或找她讨论问题。在相互接触中，陈芬发现毛泽建胆大心细、组织能力强，毛泽建也认为陈芬是一个有理想、有抱负、才华横溢的青年，两人互生爱慕。1925年冬，陈芬奉湘南特委党组织的指示，回老家从事革命活动。毛泽建与其同往，他们心心相印，旅行结婚，在耒河的轻舟上度过了幸福甜蜜的时光。