所部被蒋介石改编后，任第22路军总指挥兼第30师师长，奉命“围剿”鄂豫皖革命根据地。因对“围剿”红军态度消极，1931年8月被蒋介石解除兵权，强令其出国“考察”。1932年1月，吉鸿昌回国后，联络与发动旧部，为抵抗日本侵略奔走呼号，并毁家纾难，变卖家产购买枪械，组织武装抗日。1932年秋在北平秘密加入中国共产党。1933年5月，吉鸿昌任“察哈尔民众抗日同盟军”第2军军长、北路军前敌总指挥兼察哈尔警备司令，随即率部进攻察北日伪军，连克康保、宝昌、沽源、多伦四县，将日军驱出察境。1934年参与组织中国人民反法西斯大同盟，被推为主任委员。1934年11月9日，吉鸿昌在天津法租界被军统特务暗杀受伤，遭法租界工部局逮捕，并引渡给北平军分会。敌人使出种种手段，迫害逼供。吉鸿昌大义凛然地说：“我能够加入革命的队伍，能够成为共产党的一员，能够为我们党的主义，为人类的解放而奋斗，这正是我毕生的最大光荣。”11月24日，经蒋介石下令，被杀害于北平陆军监狱。