毛泽民、陈潭秋、林基路、李宗林、马殊等人，尽管被折磨得奄奄一息，仍然坚贞不屈。1943年7月，陈潭秋、毛泽民、林基路被秘密杀害。

在生与死的严峻考验面前，有的人贪生怕死，成了没有灵魂和脊梁的家伙。

潘柏南(潘同)、刘西屏(刘希平)两人先叛变，第三个便是徐梦秋。在季源博下令用刑后，他动摇了。过了一天，他在监狱中写下亲笔供词及脱党书，承认新疆中共组织确有个“阴谋暴动”计划。

徐梦秋苟活下来。他对妻子说:“我在敌人写的假材料上签了字，已经不是党的人了。”李玉南大吃一惊，立即同徐梦秋立下了离婚字据。但国民党根本不理睬他们的离婚声明，李玉南仍然作为徐的妻子同徐一起继续关押，是囚犯，也是伺候徐生活起居的佣人。

由于盛世才对外严密封锁消息，中共中央一直情况不明。直到1944年，还不知道陈潭秋、毛泽民、林基路三位同志已壮烈牺牲，也不知道徐梦秋等三人已叛变。1944年5月，中共代表林伯渠赴重庆，再三与国民党当局严正交涉，要求下令释放各地被捕人员，其中就包括新疆的陈潭秋、徐梦秋、毛泽民、杨之华、潘同等人。

1944年秋，盛世才斗不过老奸巨猾的蒋介石，被迫同意离开新疆，重庆当局另调吴忠信为新疆省主席。在清理监狱时，将徐梦秋接收过来，任命他为军统局少将特研组长。1945年9月，徐梦秋被送到重庆，为人身安全计，住进磁器口军统局干部宿舍区。他郁郁寡欢，闭门不出，读读书，练练书法，饮饮酒，打发苦闷，寂寞度日。半年后，徐梦秋随军统局返回南京，在那里，徐梦秋极少参加社会交际。每天只是翻阅历史书籍，读读报纸杂志，打发时光。

1948年11月，国民党政权败局已定。西北、华北、华东各战场人民解放军节节取胜，蒋介石被迫引退下野，遥控政局，负隅顽抗。保密局在撤逃台湾的途中，局长毛人风命徐梦秋转去福建，不必去台湾。这主要是看他已没有利用价值，视同累赘。徐梦秋失魂落魄，惶惶不可终日。他设法乘海轮经福建去上海，避居于一旧日友人家。不久，又经南京逃往皖南屯溪，在一山村隐姓埋名。他整天提心吊胆，度日如年。1949年6月，徐梦秋走投无路，找到南京市公安局长周兴，想通过这个老熟人的关系重新混入革命队伍。周兴一边稳住他，一边立即报告中央，中央很快回电，将徐犯立即逮捕归案。徐梦秋旋被市人民政府政法机关依法关押于老虎桥监狱，后判处无期徒刑。

1976年5月22日，徐梦秋在狱中病死。