1927年8月，黄琬通过其在国民党政府做事的亲戚，在福建省农工厅谋得科员职务。不久被派到闽侯营前“模范村”担任民团主任。黄琬以民团工作为掩护，积极协助开展党的地下活动。根据中共福州市委关于建立玉田、桃园农民武装的指示，他担负党组织和农民协会选送来的进步青年的军事和政治训练任务。由于他工作出色，1928年1月，被选为市委执行委员。

市委根据玉田、桃园农民武装斗争迅速发展壮大的形势，决定在玉田、桃园组织暴动，建立苏维埃政权。但暴动不幸破产，黄琬外出脱险后，转移到马尾造船厂，协助在那里开展工作的郑长琦发展地下党组织，重新开始了新的战斗历程。

1930年4月下旬，黄琬被中共福建省委派往厦门，参加了震惊中外的厦门劫狱斗争。

1930年8月，省委派黄琬前往莆田加强对莆田武装斗争的领导。8月上旬，黄琬参加了莆田中心县委会议。会议决定将莆田山区和沿海两支游击队合并扩编为中国工农红军第23军207团，由黄琬任团长，陈天章任政委。207团在黄琬、陈天章带领下，进攻澳柄岭敌人关卡，击毙敌队长及5名敌兵，缴获枪支30余支，并建立了以澳柄为中心的广业区根据地。接着，黄琬和陈天章又带领部分红军，从海上挺进莆田江口，发动群众利用演戏迎神之机，出其不意地袭击敌盐兵驻地李家祠堂，一举缴获步枪24支，充实了红军的武器装备。

8月下旬，黄琬率红军配合广业区委发动当地贫苦农民，包围活捉了一贯与红军为敌、经常出卖情报给莆田敌海军陆战队的土豪陈西安。因陈氏家族是当地名门望族，一些群众封建宗族观念浓厚，被土豪陈秀山拉拢蒙骗，联名向红军请愿，要求释放陈西安。面对这种情况，为争取团结广大群众，红军决定暂时释放陈西安。但是，陈西安获释后，立即指使其儿子陈文藻伙同陈秀山连夜进城向敌海军陆战队告密。24日，敌陆战队派兵由陈秀山带领，分三路向我澳柄根据地偷袭。黄琬为掩护主力部队安全撤退，带领6名战士，用调虎离山之计，把多于我军数十倍兵力的敌军引向自己，最后因弹尽援绝，6名战士饮弹牺牲，自己也不幸被捕。

黄琬被捕后，反动派以为抓到这条大鱼，“剿灭”莆田共产党指日可望，乃以重要案犯之名把黄琬关进莆田的“虎牢”，带上10斤重的手铐脚镣。敌人先施以诱降计，要黄琬写“自白书”，保证不再参与共产党活动，并许愿只要黄琬把党内详情奉告，便可得到重赏，给予重任。黄琬义正辞严地拒绝“自白”后，敌军法处处长又拿出事先拟好的一纸假口供，逼黄琬承认是共产党，纠集暴徒武装叛乱等等，要黄琬在供词上画押签名。黄琬识破敌人罗列罪名的目的在于置自己于死地，严辞拒绝画押，敌人诡计又落空了。

经过几次较量后，黄琬意识到死神的威胁，敌人随时可能对自己下毒手。但他锐气不减，做好了为国捐躯的思想准备。另一方面，他又极力争取生存的希望，在狱中给在省城国民党政府做事的亲戚写信，请其设法营救，争取出狱后继续为党、为革命而奋斗。

福州党组织也没有忘记黄琬，派任达以老乡的名义，往国民党福建省政府拜访了黄琬的亲戚，请他出面营救。

为了营救黄琬，这个亲戚立即前往福州鼓山拜访正在休假的老部下、驻莆田海军陆战队旅长林寿国，请他周旋。林寿国碍于老上司的情面，电告莆田旅部将黄琬押解福州，由他亲自“审讯”。

不料，林寿国的部下“乌派”首领张兆焕素与林不合，他一面扣压电文，一面伙同军法处匆匆把黄琬押赴莆城南门外浙江庙前刑场。

黄琬在岗哨林立、戒备森严的刑场上步履坚定，神色自若，高呼“共产党万岁”“共产主义胜利万岁”的口号，牺牲时年仅28岁。