1934年5月，吉鸿昌在天津组织成立了中国人民反法西斯大同盟，并成立了有各地反蒋抗日力量代表在内的大同盟中央委员会，吉鸿昌任中央委员会及大同盟内的中共党团领导成员。为宣传抗日爱国，大同盟编辑出版了机关刊物《民族战旗》。吉鸿昌用自己的钱购置印刷工具，并在他家三楼建立了简易印刷所。他的家同时成了党在天津进行抗日民族统一战线工作的主要联络站，大家亲切地称这个家为“红楼”。
此时，吉鸿昌考虑更多的是如何重整旗鼓，武装抗日。根据党中央指示，吉鸿昌一面派人在白军中加紧策反工作，一面着手在家乡河南发动暴动，同时积极在各地发展人民武装自卫军组织。
面对国民党特务的暗杀，吉鸿昌临危不惧。11月9日晚，在天津国民大饭店，吉鸿昌、任应歧正在与反蒋抗日人士会谈，房门突然被推开，两个特务开枪射击，吉鸿昌、任应歧均身负枪伤，被法租界工部局交给了国民党。
在狱中，吉鸿昌积极宣传党的抗日救国主张和抗日民族统一战线政策，痛斥蒋介石卖国求荣的罪行。面对敌人的酷刑，他毫不畏惧，大义凛然。何应钦问他：“你为什么搞抗日活动？说出你们的秘密来。”吉鸿昌义正词严地答道：“抗日是四万万五千万中国人民的事情，有什么秘密？只有蒋介石跟你们祸国殃民，和日本暗中勾结，干些不明不白的勾当才有秘密。”接着又说：“我要救国，蒋要卖国，我不得不为抗日而讨蒋。”当被问到“为何加入共党，危害民国”时，他坦然答道：“我摆脱了旧军阀的生活而转到为工人、为劳动群众、为全国国民、为全人类的正义进步而斗争的阵营里，我参加了为全世界历史上所未有的伟大工程，这正是我的光荣……你们当政7年来，掀起了无数次的内战，酿成了空前水旱浩劫，断送了东北，断送了热河，又快要断送华北各地。你们的所作所为，哪一样不曾‘危害民国’？”
1934年11月24日，吉鸿昌殉难的日子。他在给妻子的遗嘱中写到：“夫今死矣，是为时代而牺牲。”据当时的天津《大公报》报道，最后时刻，吉鸿昌披上黑色斗篷，大步走上刑场，一路上“态度从容，谈笑自若”。在地上写完那首大义凛然的就义诗后，他厉声对刽子手说：“我为抗日而死，不能跪下挨枪，我死了也不能倒下！给我拿个椅子来，我得坐着死。”接着又说：“我为抗日死，死得光明正大，不能在背后挨枪。你在我眼前开枪，我要亲眼看到敌人的子弹是怎样打死我的。”当刽子手在吉鸿昌面前颤抖地举起枪时，他奋力高呼：“抗日万岁！”“中国共产党万岁！”
1945年，党的“七大”时，党中央决定授予吉鸿昌革命烈士称号。
“恨不抗日死，留作今日羞。国破尚如此，我何惜此头？”这是抗日名将吉鸿昌临刑前写下的一首气壮山河的就义诗。
