1925年“五卅”运动时期，顾顺章参加过烟厂的工会领导，率领工人罢工，表现勇敢，曾组织工人纠察队，积极进行打叛徒、工贼及流氓的活动。后调到上海总工会工作。1926年他曾和陈赓一同去苏联学习政治保卫工作。从苏联归来，参加了上海工人的武装起义，任工人武装纠察队总队队长。“四一二”反革命政变后，在武汉任中共中央军委特科科长。后中央从武汉迁回到上海，成立中央特科，他担任领导工作。
中共的隐蔽战线斗争发展比较顺利时，陈赓对自己的要求更严了。比如，有个姓黄的人，来找国民党淞沪警备司令部的第四号政治密查员宋再生，用浓重的湖南口音说：“我可以帮你们捕到共产党的要人罗迈。你晓得不晓得，5万元赏金有无折扣？”
宋再生眉毛扬起：“当然十足兑付，不折不扣。不过事要实在才行。”当即和他约定，农历正月初五在长乐茶馆碰头。并应对方要求，先付给他现钞30元，供他过年急需。
宋再生马上将此事报告给陈赓，陈赓立即作了安排。那个姓黄的果然按时来到长乐茶馆，宋再生把他领到大东旅社，陈赓穿着黄呢军服，扮成国民党的高级将领，正在一间豪华的房间恭候，宋再生介绍陈赓是警备司令部的王参谋长。“参谋长”对姓黄的慰勉有加，决定带他去见司令官，于是乘汽车来到威海卫路805号的一幢库房门前，在那里等候的是顾顺章。顾顺章笑脸相迎说：“司令有事，稍候才见。”用酒菜款待姓黄的和王参谋长，但那人“千里香”好酒一沾唇，就翻身醉倒。原来这和《水浒传》上的孙二娘开的黑店相似，酒里下了蒙汗药。顾顺章会变魔术，这把酒壶就是他变戏法的道具，壶中有两种酒，在他掌握下，倒酒时能分别对待。于是处决了这个姓黄的。过后才查明，此人所告密的罗迈，不是李维汉，是另一个同名的人。
当然此人是罪有应得。但是引起了陈赓的长久思索。因为共产党的斗争，是政治斗争，工作应当越加谨慎细致才对。
随着中共的隐蔽战线斗争的顺利发展，顾顺章却变得有点得意忘形，执行任务时，忽视秘密工作的政治方向。比如有个时期，租界的巡捕和国民党的包探，经常在“一品香”饭店集中二三十个头目在一起寻欢作乐。顾顺章曾准备了几个大皮箱的炸药，打算把这些家伙炸死。如果实现，饭店要变成废墟，附近居民也会受到极大伤害。是陈赓及时报告了周恩来，周出面才制止了。
同时，顾顺章个人品德方面的恶劣倾向也在发展，变得骄傲蛮横，谁的话也听不进，自行其是。家中的陈设也越来越讲究，越来越像公馆了。此外生活腐化，乱搞女人，还吸鸦片烟，不仅爱去看相算命，竟还相信自己是“福相”、有皇帝命等鬼话……陈赓从他家回来，曾叹息地和柯麟说：“我们二人如果不死，准能见到顾顺章叛变。”周恩来曾多次批评顾顺章，他都当了耳旁风。
1931年，中共派顾顺章送张国焘和陈昌浩去大别山革命根据地工作。张、陈自武汉走后，他就搬到汉口法租界德明饭店去住，用魔术家“化广奇”的艺名大登广告，在新市场的游艺场表演魔术，被叛徒发现，带领特务把他逮捕。
他当天就叛变了。因为他了解中共中央情况很多，要求立即将他解往南京，有特别紧急机密情报，要向蒋介石当面讲。并提出在他到南京前，不要把他被捕的事向南京发电报，因为他知道共产党打入敌人内部的情况。但是武汉特务机关和国民党官僚急于抢功，根本不理睬他的话。
电报到达南京的党务调查科，是星期六晚上，主任徐恩曾早去跳舞、玩女人度周末去了。只有秘书钱壮飞坐在特务机关大本营里。武汉见到南京没有复电，接连发来了6份电报，都写着“特急绝密”、“徐恩曾亲译”字样。钱壮飞早已有了徐恩曾密码本的副本，偷偷把电报译了出来，才知道顾顺章叛变的事。
情况来得太紧急，钱壮飞立即派女婿刘杞夫连夜乘特别快车到上海，把情况报告李克农转中共中央。自己就把经手的银钱账目清理好，放在钱柜里。然后赶到“民智通讯社”去通知那里的一位地下工作者，没见到人，就把他桌子上放的地图册，用刀子在中间割了一刀，是切断联系的暗号。第二天清晨，钱壮飞把那6封电报放在徐恩曾的办公桌上，并留了一封信说：“你如果胆敢迫害我的家属子女，我将把你个人的秘密公之于世。”接着，他乘火车去上海，为防万一，到真如车站就下了火车。其实，徐恩曾星期天根本没有来上班。
周恩来得到顾顺章叛变的消息后，当机立断，召集陈赓、李强等有关人员紧急行动：销毁机密文件，将中共的主要负责人迅速转移，凡是和顾顺章熟识的人都更换住址或调离上海，废止顾顺章所知道的一切秘密工作方法及联络信号等。当天夜里，中共中央和中共江苏省委及共产国际远东局的机关全部搬了家。同时命令陈赓带领情报科从各方面进行调查，以便及时采取措施，准备反击。
星期一（4月27日）顾顺章才被国民党军舰解到南京，蒋介石立即召见，徐恩曾迅速调集大批人马，连夜赶到上海，会同英租界巡捕依照顾顺章布置的一网打尽中共中央的罪恶计划，进行大搜捕，却扑了个空。
只是顾顺章出卖了关押在南京国民党监狱中的共产党优秀领导人恽代英。恽代英在狱中一年多，一直没有被敌人认出来，却被顾顺章出卖了，于4月29日被杀害。
曾在“中统”特务机关担任过专门反对中共的第四科科长孟真深感懊丧地说：“顾顺章在汉口被捕，事极机密。然而在上海的中共中央，竟比南京的‘中统’先得到消息。原因是‘中统’负责人徐恩曾的身边，隐伏着中共地下党员钱壮飞。”
由于及时得到顾顺章叛变的情报，中共中央在上海的机关没有受到很大损失，这是一个大胜利。但是，给中共的隐蔽战线上的工作却造成不可估量的损害。陈赓是很伤心的，3年多来费尽心机打入敌人内部的线索，全部被斩断，在敌人肌体里积蓄的力量，也全部撤出，许多顾顺章认识的人，也不得不离开上海。陈赓就是其中之一。他在陈养山陪同下，带着王根英和小知非，扮作一家商人，到天津走了一趟：一则是避避风头；二则是为了改变中共顺直省委屡遭破坏的情况，周恩来派他去考察天津能否开展特科工作，以保卫中共党组织。
那时长江上还没有轮渡，乘火车经南京的旅客，要自己想办法过江到浦口换乘北去的火车。陈赓到了浦口火车站，就发现列车上挂有专为国民党高级将领乘坐的“花车”，他怕遇见熟人，急忙钻进普通车厢，找了个角落的座位坐下，然后把帽檐拉下来遮住半个脸，靠在椅背上假装睡觉。不久火车开动，在汽笛长啸声中“空空哐哐”地向北方驰去。
突然，他听到有人在他耳边说：“报告陈先生，我们钱军长请你到他那里去坐。”陈赓吃了一惊，假装没听见，不作回答，仿佛睡着了。但那人不走，又加大声音重复上面说的话，周围的人都听到了，他不能再装睡了，抬头一看，原来是国民党军官的一个马弁，于是说：“你认错人了，我不姓陈，我姓王，是做生意的，从来不认得军队上的人。对不起了。”
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