陈立夫劝降失败后，打电话告诉了蒋介石。蒋介石甚为气愤，骂道：“对这类顽固不化的家伙，杀！” 1931年2月7日深夜，狱方通知林育南、何孟雄、李求实、胡也频、殷夫、柔石等人（包括3名妇女，其中一个是孕妇），说要将他们押到南京去。 林育南、何孟雄等人心里明白了：敌人要动手杀人了。他们相互勉励了几句后，将头发、衣服整理了一下，拖着沉重的脚镣走出了牢房。 不大一会儿，到了一条小河旁的木桥边，押送他们的警官突然高声喊道：“停止前进！”随后，一名早已等候在小桥边的法官向林育南、何孟雄等人宣布了被“判处死刑”的决定。 宣判书还未念完，林育南、何孟雄等人就高声唱起了《国际歌》，一遍又一遍地高呼“打倒国民党”、“打倒蒋介石”、“中国共产党万岁”的口号。 他们的歌还未唱完，架在背后的几挺机枪响了。一代英杰林育南和他的二十多位战友壮烈牺牲。 林育南等二十四烈士牺牲的当天，龙华监狱中的难友万分悲痛，并举行了悼念活动。难友张恺帆还在墙壁上题了一首纪念诗： 龙华千载仰高风， 壮士身亡志未终； 墙外桃花墙外血， 一般鲜艳一样红。 龙华二十四烈士就义之后，党中央一直不知道。直到3月中旬，周恩来才得到消息。他与林育南、何孟雄、李求实系革命战友，感情甚深。他们牺牲了，周恩来甚为悲痛，而且夜不能眠。 为了揭露国民党的法西斯暴行，3月12日，周恩来亲自为《群众日报》写了《反对国民党残酷的白色恐怖》的社论。社论说，林育南、何孟雄等23同志（实际为24人）是无产阶级的先锋战士，他们的牺牲是革命中的巨大损失。革命战士的英勇热血必然更要燃烧着革命的火焰，更加迅速摧毁和埋葬帝国主义、国民党以及一切反动势力。 1931年4月下旬，鲁迅得知林育南及左翼五作家被国民党秘密杀害的消息后，非常愤慨。4月25日，他和茅盾、史沫特莱共同发表了题为《中国左翼作家联盟为国民党屠杀同志致各国革命文学和文化团体及一切为人类进步而工作的著作家、思想家书》的宣言。宣言中说，国民党用了活埋和枪毙的毒刑，与同一时刻暗杀了19个革命家、5个革命作家——一共约杀了男女24人，连资产阶级的法律手续也不曾有过，到现在也不宣布。鲁迅还以沉痛的心情写下了传诵千古的悼念诗《无题》…… 林育南牺牲后，他的堂弟林彪一直不知道，直到周恩来进入中央苏区后，他才得知指引他走上革命道路的堂哥在上海牺牲了。林彪同林育南的感情相当深，而且对林育南极为敬佩。他得到这一消息时，很悲痛了一阵。对堂哥牺牲的内因，因处在战争时期，他无法、也无精力去弄清。 1945年，中共中央在六届七中全会通过的《关于若干历史问题的决议》中，对林育南、何孟雄、李求实等烈士作了很高的评价： ……林育南、何孟雄、李求实等二十几个党的重要干部，他们为党和人民做过很多有益的工作，同群众有很好的联系，并且接着不久就被敌人逮捕，在敌人面前坚强不屈，慷慨就义……所有这些同志的无产阶级英雄气概，乃是永远值得我们纪念的。 上海解放不久，有关部门经过反复调查，终于找到了龙华二十四烈士的就义地点，并在大坑内找到了烈士们的遗骨、遗物及敌人带在他们脚上的镣铐。上海烈士陵园建成后，林育南等烈士的遗骨被移葬在陵园墓区，并一一立了碑。