回到上海，赵一曼重新与党组织接上了头，她的机智勇敢得到了组织的赞扬，并给予她经济上的支持。不久，她被调到中央机关工作，奔走于江苏、湖北等地，依然做交通联络工作，并在周恩来、宋庆龄、何香凝、潘汉年同志的领导下从事革命斗争活动。
特别值得一提的是，在这段时间里，她可以经常见到她崇敬的当时担任中共政治局常委兼中央军事部部长的周恩来同志。
有任务时，赵一曼和郑秀石、郑奂如两姐妹轮流照看孩子。有一天，组织派她将一份情报送到在中央军委工作的一个领导那里，她便把这份写有绝密情报的纸条装在茶叶筒里，用茶叶埋好，穿上时髦的旗袍，像去逛商场或走亲戚一样，大大方方地穿过繁华的外滩和南京路，径直走到法租界该同志的寓所。那座房子在一处很僻静的角落里。她七拐八拐，才来到门前。按照地下工作的规矩，过去他们约定了安全信号：在窗户上系一根红头绳。她停步朝楼上张望，糟糕！她发现窗户上的红头绳不见了。按秘密工作的规矩，不见安全信号是不能贸然进去的。当时，那位领导以大学教授的身份作掩护，他没有三亲六故来往，岳母又素喜烧香拜佛，宁静的屋内时常香烟缭绕，是极好的掩护条件，一般是不会出问题的。然而，安全信号确实没有了，赵一曼心急火燎，三步并作两步，急忙跑回寓所，浑身像散了架似的疲惫不堪。她向领导作了汇报。领导顿时脸色铁青，非常严厉地说，××同志刚刚来过电话，不可能出事，准是你心里有事，老想着孩子给耽误了！赵一曼极为委屈。恰恰在这时，××同志又来了电话，他已经弄清了事情的原委。原来，他夫人刚从乡下来，带了两只母鸡，一时找不到绳子绑，看到窗户上有根红头绳，不知道是安全信号，就随手拿去绑鸡了。在场的人听了都哈哈大笑，赵一曼却仍若有所思。
3月份，在中国共产党的领导和推动下，中国左翼作家联盟在上海成立，会上鲁迅作了题为《对于左翼作家联盟的意见》的重要讲话。后来又成立了左翼文化界总同盟。左翼文化工作者及其各种组织，对于宣传马克思主义思想，扩大共产党的影响，反对国民党法西斯文化专制主义和文化“围剿”都起了重要作用。赵一曼因为写过文章，和一些进步作家也建立了联系。左联女作家谢冰莹是她在黄埔军校武汉分校读书时的同学。谢是中国历史上第一个女兵作家，谢冰莹在紧张的军旅生活中，利用行军、作战的间隙，废寝忘食地记录下了她的所见、所闻、所感、所思，这便是她以后寄给孙伏园的《从军日记》。《从军日记》在读者中产生的巨大影响是出乎作者预料的，它不仅在作者的生命史上留下了痕迹，而且摄下了历史风暴的一个侧影。《从军日记》使谢冰莹一举成名，蜚声文坛。当时谢冰莹是北方左联中为数极少的成名作家之一。她除出版有《从军日记》外，还有短篇小说集《前路》、散文集《麓山集》及长篇小说《青年王国材》等出版。不过和赵一曼相比，她走的是另一条革命道路：以文艺影响和改造社会。
中共六大以后，中国革命运动开始出现了新的转机，尤其是曾受大革命影响较深的南方几个省区，革命形势趋于高涨。到1930年上半年，在湘、鄂、赣、闽、粤、皖等省有18个区域127个县成立了拥有1400多万群众的苏维埃政权。全国红军已经扩展到14个军近10万人。农民土地革命不断深入与扩大，全国工人罢工浪潮此彼起伏，反动军队的兵变现象与日俱增。在新的革命形势高潮面前，根据共产国际的指示，以李立三为代表的“左”倾错误统治的中央提出，当时需要有集中的最高政权组织即中央苏维埃政府，来对抗国民党反动政权。这样，中共中央就把建立全国性苏维埃政权的任务，作为党当时的中心任务，提到全党工作的议事日程上来。
为了完成这项中心任务，1930年2月4日，中共中央发布第六十八号通告《关于召开全国苏维埃区域代表大会》，最早提出了召开全国苏维埃区域代表大会的任务和号召。随后，中共中央和中华全国总工会联合成立了大会筹备处；各革命团体纷纷发表宣言，热烈拥护和响应大会的召开。
会议地址选在卡尔登戏院（今黄河路凤阳路附近）后面的一排楼房里。为了保证这次大会的顺利召开，组织上安排李一氓当这幢房子的“主人”，为了更好地做好掩护工作，赵一曼（当时叫李一超）和一个叫赵毅敏的同志与李一氓组成一个临时家庭，便于工作的顺利开展。李一氓和李一超只有一字之差，又都是四川老乡，同乡、同宗、同志，他们成了非常亲近的朋友。
李一氓出生于四川省彭州市东大街。1925年加入中国共产党。早年赴法国勤工俭学，追求革命真理。在国内革命战争时期，李一氓曾任国民革命军总政治部宣传部科长，1927年第一次大革命失败后参加南昌起义，任起义军政治部秘书主任，后转至上海，在中共江苏省委宣传部和中共中央特科工作，参加翻译共产国际第六次代表大会主要文件。1928年3月同阳翰笙共同编辑《流沙》。1929年秋任中共中央宣传部文化工作委员会委员。1930年4月，他参与发起成立中国社会科学家联盟，并为中国左翼文化界总同盟的负责人之一。同时，负责编辑《巴尔底山》杂志。在此期间，他还翻译出版了《马克思与恩格斯合传》、《马克思论文选译》及马克思的《哲学之贫困》等著作。
这个会议是用中共中央和中华全国总工会的名义召集的。开会以前，中央决定由李一氓去做房主人，出面租下那幢房子做会场。让赵毅敏当李一氓的弟弟，让赵一曼当李一氓的妹妹。当时李一氓的家人还有他的妻子和两个儿子，6个人组合在一起，就是很自然的一家人。
早在1927年8月，中共中央机关从武汉迁回上海之前，就设立了一个专门为筹建中央机关服务的“总部”。中央特科成立以后，这个“总部”就改为特科第一科。当时住“机关”的人，男方如果是单身汉，党组织都要调一个女同志扮作“假夫妻”。在上海做秘密工作，如果没有女同志以夫人身份作掩护是不行的，单身汉独居不单是容易受人怀疑，就连租房子都很困难。当然，也有的住机关的假夫妻，相处的时间久了，双方有了感情，经党组织批准成了真夫妻。而遇到中共中央召开人数较多的重要会议，就由第一科租来较大的会场，还要设法组织一个临时家庭作掩护。
至于伪装的形式，李一氓把租来的卡尔登影戏院后面的这栋四层楼搞成一个医院，假的医院。楼上的病房做会场，李一氓和赵毅敏、赵一曼他们住楼下。他们在里面掩护，特科在外面保卫。特科的人都在医院外面警戒。包括临时摆烟摊的，修鞋的，或者行人，或者骑着自行车来来往往的，都是特科的人。之所以最后确定开一家医院，那是因为旅馆固然能接待很多人，却不能毫无理由地拒绝所有自己找上门来的旅客。同样，舞厅、咖啡馆一类休闲场所也难免闲人进入。
不久，卡尔登影戏院后面的医院开张营业了。在外人看来，这只是又一家新开业的私立医院而已，既没有大肆张扬，更没有门庭若市。一点也不特别。谁也不曾料到，这一切都是中央特科精心安排的。李一氓后来曾回忆说：“厨房是他们组织的，汽车是他们的，房子里面的家具陈设也是他们搞的，房内房外的警戒也是由他们布置的。我们无非是大人小孩在楼下打麻将，开留声机，掩护这个会议。”
中央特科在“医院”内外设置了三条防线：第一条防线，医院里的每一个医生、每一个护士、每一个职员、每一个勤杂工，都是中央特科的“红队”队员。他们都在白大褂内揣着机头大张的驳壳枪。第二条防线，在医院背后，有一扇打开的窗户，窗外有一架梯子，顺着梯子就可以进入另一特科骨干、陈赓助手刘鼎租下的房屋。第三条防线，在医院外围，周边马路上，到处都是化了装的暗哨。他们装成摊贩、路人在医院门口望风，都带着枪，一旦情况不对，就要拔枪殊死对抗。医院楼下还放了很多油桶、酒精桶，以备不测；楼后租了一些汽车，万一敌人闯来，就点燃汽油酒精，掩护与会人员从楼后乘汽车撤退……所以，从根据地来的同志都深深地感到，中央在上海的工作环境真是太险恶了。
1930年5月20日上午9时许，全国苏维埃区域代表大会在卡尔登影戏院后面的医院里准时召开，全体与会代表唱起了《国际歌》。
这个会议开得很正式，不但挂了镰刀锤子的旗子，还唱了《国际歌》。据李一氓后来回忆，会议代表，实到四十七八个人。实际上，参加这次会议的红军代表是每个军两人，一个军官，一个士兵。还有就是各地来的代表，穿着打扮，跟上海有差距，不协调，非常容易被人看出破绽。另外，也不能许多人一下子都拥到一个地方。太集中了，也会引起国民党特务的注意。所以，就在“医院”附近，特科还包了一个小旅馆，先把代表带到那里去，用假名登记，作为一般旅客住进去，然后在服装上作一些调整。让女同志穿上旗袍，化一下妆。让男同志穿上长袍马褂。这样，走在街上，就不那么显眼，也能融入上海这个大环境了。加上各地来的代表，中央还要做一些资格审查，确认他们的身份。全都弄好后，再由特科的同志分批带进会场，努力不引人注意。
那段时间，可把赵一曼给忙坏了。也许有人会问，这时宁儿哪去了？其实，在大会召开前的一个月左右，赵一曼就把宁儿送到武汉去了。
赵一曼是经过深思熟虑才决定把宁儿送到武汉陈达邦的堂兄陈岳云那里寄养的。李一氓认识赵一曼丈夫陈达邦的妹妹陈琮英（任弼时的夫人），他介绍赵一曼和陈琮英相识。这是赵一曼认识的第一个陈达邦家的直系亲属。
其实，赵一曼在莫斯科和丈夫告别时，陈达邦也认真考虑过，估计将来孩子生下来带在身边会给革命工作带来麻烦。他建议赵一曼到时候可想办法把孩子交给堂兄陈岳云抚养。陈岳云是个商人，生活条件优越，他们也可放心。
赵一曼和陈琮英一见如故。陈琮英当时也在上海从事秘密交通、机要和油印文件等工作，并兼管一部分中央经费。赵一曼把自己的想法和处境跟陈琮英讲了，陈琮英十分理解。两年前，她也不幸失去了自己的女儿。说起来，陈琮英和任弼时的爱情和婚姻颇有传奇性。1896年，陈琮英的姑姑嫁给了任弼时的父亲任振声，却不幸在第二年病故。任振声非常悲痛。虽然他俩尚不曾有儿女，但感情却很好，于是两家为代代交好，相约下一代再续姻亲。因为这种关系，陈琮英小时候常小住任弼时家中，来来往往，两小无猜。12岁那一年，陈琮英到长沙一家织袜作坊当童工。1915年夏，任弼时来长沙求学，陈琮英虽收入微薄，却还常常接济任弼时些许零花钱。1920年，弼时要去上海外国语学社学习，准备赴苏留学。这一年陈琮英已是十八岁的大姑娘了，明知弼时此行难料归期，却无言地支持了他的抉择。1924年8月，任弼时结束了莫斯科近4年的读书生活，回到上海。1926年4月，任弼时与陈琮英举行了简朴的婚礼。从此，陈琮英义无反顾，伴随在任弼时左右。1928年，陈琮英和任弼时有了第一个女儿，取名“苏明”。然而，这年秋天，任弼时奉命去安徽巡视，不幸被捕。任弼时没有暴露身份，只说他是长沙伟伦纸庄收账的。伟伦纸庄的老板是陈琮英家亲戚。党中央立即组织营救，但是，出面还需陈琮英。于是陈琮英马上从上海赶往长沙坐镇伟伦纸庄，以备敌人来对质。陈琮英心急如焚，为了抢时间，情急中不顾一切地抱着襁褓中的女儿，爬上一辆拉煤的大货车。深秋寒夜，寒风抽打着蜷缩在敞篷货车上的陈琮英和女儿，尽管她紧抱着女儿，但终因孩子太小，不堪风寒引发肺炎。任弼时得救了，但是，他们夫妇珍爱的第一个孩子却永远地离开了他们。1929年11月7日，时任江苏省委宣传部长的任弼时，在去公共租界参加江苏省团委扩大会时，再次被捕。一个月后，在中央特科的全力营救下，任弼时获释。
说起这些，姑嫂二人都感慨不已。她俩商量好把宁儿送到陈岳云家里。
真的要把宁儿送走时，赵一曼又肝肠寸断。由于工作的多变，生活动荡不安，加上营养不良，已满一周岁的宁儿显得很瘦弱，脸也显得比较苍白。赵一曼心里说，宁儿，妈妈对不起你，没照顾好你啊！你生下来就多灾多难，跟着妈妈吃了许多苦，这都是因为我们祖国多灾多难啊！妈妈要为祖国摆脱目前的命运而奋斗，宁儿你就要受委屈了啊！说着，她流下了热泪。宁儿见妈妈哭，也本能地哇哇哭了起来。赵一曼更伤心了。她为宁儿擦去小脸上的泪花，脸上是含泪的微笑：“好宁儿，别哭了啊，妈妈也不哭！为了将来的幸福，妈妈必须这么做的啊，你现在不懂，将来一定会懂的啊！”
就这样，1930年4月的一天，赵一曼抱着宁儿来到了附近的一家照相馆，坐在高背藤椅上照了一张相。这就是人们现在看到的那张照片。它是赵一曼和儿子唯一的一张合影，是她留给儿子唯一的纪念。照片上，赵一曼梳短发，椭圆脸，温柔宁静，充满爱意，弥漫着母性的光辉，宁儿则依偎在母亲怀里，一双水汪汪的大眼睛，显得很好奇……
后来，赵一曼把这张照片寄给了远在莫斯科的陈达邦，让他不必挂念。她还给了好友郑秀石姐妹俩一张，请她们帮忙转给自己的二姐李坤杰。
赵一曼和陈琮英一起把宁儿送到武汉陈岳云家里。当时，湖北特别是武汉三镇，白色恐怖空前严重，在以反共老手夏斗寅为司令的武汉警备司令部，下面设有稽查处、宪兵团、教导团、游击大队、武昌公安局、汉口公安局、水上公安局等专事对付共产党的军警机关和部队。晚上9时即断绝交通，并颁布戒严条例16条，触犯其中任何一条即处死刑。好在赵一曼她们对付这一套很有经验。她们在武汉待的时间很短。只见早春的江城上空，乌云沉沉，昔日喧闹的三镇，而今百业凋零，她们不禁更强烈地意识到了自己的使命感。
为了革命工作，赵一曼忍痛和爱人告别；为了多给革命做工作，她又把小孩送走了。骨肉分离时，宁儿才一岁零三个月，从此，母子俩生死两茫茫。
