1924年底，中共湘区委员会派潘心元到浏阳，以教师身份作掩护，协助夏明翰建立浏阳第一个农村党支部。1926年10月，潘心元主持召开中共浏阳县第一次代表大会，建立中共浏阳县委，任书记。1927年2月，建立浏阳工农义勇队，任党代表。同年四五月间，潘心元出席在武汉召开的党的五大，支持毛泽东等提出的武装工农的主张。

　　1927年5月21日，马日事变发生，湖南笼罩在白色恐怖之中。潘心元对妻子说：“我的头是钢铸铁浇的，对革命是至死不移的。”

　　马日事变发生后，潘心元率领近万名农军参加围攻长沙。1927年9月参加湘赣边界秋收起义，被任命为工农革命军第三团党代表。在陪同毛泽东指挥秋收起义途中路遇国民党地方武装，掩护毛泽东脱险。秋收起义后，潘心元与平浏醴特委书记夏明翰一起组织开展游击斗争。1928年任湘东特委副书记，同年冬，任湖南省委委员、农民部部长。1930年2月当选为红四、五、六军总前委常委，曾任红三军代理政委、红一方面军总前委委员。

　　1930年8月，潘心元赴上海向党中央汇报工作，提交了《巡视湘鄂赣三省红军之报告》。同年9月，赴浙南巡视党务工作和军事工作，同时任浙南红十三军政委。1930年12月，因叛徒出卖，潘心元在浙江省玉环县被捕，壮烈牺牲，年仅27岁。据新华社长沙7月9日电