就在張太雷血染羊城之後的第五天一九二七年十二月十七日晚九時，在漢口空場（今煥英里），一排國民黨士兵舉起了手中的槍。黑漆漆的夜空中傳來一聲胡宗鐸的手段真辣啊的怒號，便響起了槍聲。中國共產黨一大代表李漢俊就這樣離開了人世
李漢俊臨終前狠狠咒罵的那個胡宗鐸，當時是國民黨武漢衛戍司令。
與李漢俊同時被槍決的還有詹大悲。
當天下午五時，李漢俊在漢口日租界中街（今勝利路上段）四十二號，正與詹大悲下象棋，危浩生在一旁觀看。
突然，幾個便衣密探在日本巡捕的陪同下，出現在李漢俊面前。
李漢俊續弦之妻陳靜珠正懷孕，見狀聲淚俱下。李漢俊自知在劫難逃，盡力安慰著妻子。
密探押著李漢俊、詹大悲以及危浩生走了。
陳靜珠趕緊叫了一輛黃包車，風風火火地前往漢口漢中胡同益壽裡，向嫂嫂薛文淑哭訴。
薛文淑冒著寒風，跳上一輛黃包車，趕往大智門的一家旅館。李書城為了躲避密探，正與另一位同盟會元老孔庚住在那裡。
薛文淑見到李書城，急告李漢俊被捕的消息。
你先回去，我馬上就來！李書城一聽弟弟被捕，非常著急。
當薛文淑回家，正在安慰陳靜珠，卻見本家老爹李萬青奔了進來，氣喘吁吁道：大先生（引者注：即李書城）和孔庚一起被抓走了！聽說，關在衛戍司令部樓上！
真是禍不單行，李書城未能救出弟弟，自己也被捕了！
薛文淑求救於耿伯釗（當時是漢口的一個局長），他搖頭，說是無能為力。
李漢俊和詹大悲被捕後，先是被押往武漢衛戍司令部，旋即被押往漢口特別公安局。未經審訊，就立即押往刑場，執行槍決！
就這樣，李漢俊和詹大悲在被捕後四個小時，便在槍聲中倒下！
李書城終究是同盟會元老，在獄中被關押了一百多天，經馮玉祥、程潛等出面營救，這才獲釋。
李漢俊對中國共產黨的建議，是有過殊勳的。然而，在中國共產黨一大之前，他便與陳獨秀意見不合。中國共產黨一大之後，當陳獨秀從廣州回滬主持中國共產黨中央局工作，李漢俊又與陳獨秀產生明顯的分歧。這樣，他在一九二二年離滬回到武漢。不久，他脫離了中國共產黨。
關於李漢俊脫離中國共產黨的經過，各種說法不一，包惠僧說李漢俊是一九二二年被黨開除的，陳潭秋說在第四次代表大會上被開除黨籍，蔡和森則稱直到第四次大會都對漢俊表示同情。《中國共產黨黨史人物傳》對這一問題作如下注釋：
我們認為此事大致經過是這樣的：一九二二年李漢俊因與陳獨秀、張國燾政見不一，實際上離開了黨中央工作崗位，回到武漢。黨的二大時，他向黨中央寫過一份意見書。從蔡和森提供的資料來看，其主要內容是反對共產黨人加入國民黨，主張黨的組織原則採用蘇維埃聯邦憲法，不贊成民主集中制。陳獨秀曾致電請他參加二大。但是他托人將意見書從河南帶至大會，自己卻始終沒有到會。隨後便和玄廬、望道等退出黨。黨曾做過他的工作，根據馬林建議，黨的三大在他未出席的情況下，仍選他為五名候補委員之一。一九二四年，鑒於他自動脫黨，中國共產黨中央便正式將其開除。據蔡和森的回憶，當時大部分同志認為李漢俊等退黨是陳獨秀同志的專橫，使漢俊等消極。同時他的被開除與張國燾的打擊也不無關係。
李漢俊脫離中國共產黨之後，曾任武昌高等師範、武漢大學教授，漢口市政督辦公署總工程師，北洋軍閥政府外交部秘書。
在北伐軍佔領武漢之後，李漢俊任國民黨湖北省黨部委員、湖北省政府委員兼教育廳廳長、青年部部長。
然而，國民黨右翼仍不放過他。如一九二七年十二月十六日《順天時報》所述：湖北政權由左傾分子李書城及親共分子李漢俊、詹大悲所主持。
這樣，桂系軍閥、武漢衛戍司令胡宗鐸便下令緝拿李氏兄弟及詹大悲，發生了十二月十七日那悲慘的一幕
李漢俊離世，遺下妻子陳靜珠。他和陳靜珠是在一九二三年春節結婚的。
據薛文淑回憶，李漢俊前妻姓陳，兩人感情甚篤，不幸於一九一八年去世。朋友們勸李漢俊續弦，他提出一個條件，新人必須姓陳，而且要志同道合；倘談不上志同道合，那就找一個什麼都不懂的人，但也必須姓陳。他的朋友萬聲揚的姨妹恰好姓陳，叫靜珠，文盲，符合李漢俊的條件，他答應結婚。新婚之日，他與新娘才第二次見面！
友人們都為他與陳靜珠婚後感情擔心。出乎意料，他倆感情非常融洽。風聲日緊時，李書城勸李漢俊去日本避難，李漢俊因妻子懷孕甯住漢口日租界。李漢俊死後，陳靜珠生下一女，取名李聲。後來，李漢俊之子李聲簧，李書城之子李聲華、李聲宏，均加入中國共產黨。
一九五二年八月，中央人民政府內務部給李漢俊家屬頒發烈屬證書，寫著：李漢俊同志在大革命中光榮犧牲，豐功偉績永垂不朽！證書由毛澤東簽署。