便在江邊的一個漁民草棚子裡倒下睡著了……早晨漁民一來，發現有個打扮闊氣的人睡在他的草棚子裡，頓起疑心，便把他抓到了警察局。正在到處抓而空手歸的特務們拿出通緝令一看：嗬，巧了，你小子就是“共匪”馮傳慶啊！
張蔚林他們出事時，張露萍並不在重慶，她剛好去了成都探親，對這邊的事一無所知。這天，她突然接到張蔚林發來的電報：“兄病，速回渝”。按照紀律，她給南方局軍事組寫了一封信，告之自己收到張蔚林電報，已動身回重慶。成都到重慶相距幾百公里，信到人也到了。南方局收到信，知道是軍統局設的圈套，趕快派人到各車站守候，然而已經來不及了，張露萍一到重慶即被等候在關卡上的特務抓捕了。 原來，特務的這一招是叛徒安文元所為，他供出了“軍統電臺特支”的整個組織情況及張露萍在成都的地址，於是軍統特務便以張蔚林的名義拍了這份電報，於是也就有了張露萍在重慶一露面便被抓的結局。
張露萍被捕後，據周公館的同志們介紹，曾出現過一件怪事：不久，張露萍突然出現在了“周公館”附近。許多人看到了她的出現，因為當時她站在僅離“周公館”大門只有一米來遠的地方。只要輕輕跨一步，就可以進院子裡。那裡面有她敬愛的首長，有她親愛的同志……但張露萍就是沒有進去，連看都沒看一眼便折身走了。她身後跟蹤的特務們只得失望地跟在她身後也遠遠地走了。對此情況，雷英夫同志後來回憶分析道：“我們當時判斷有兩種可能：一個是她很堅定，什麼也不承認，特務機關沒有辦法，就採取‘放長線釣大魚’的手段，把她放出來，看她跟誰說話，看她到底進不進周公館。如果誰同她講話就抓誰，如果進周公館就砸周公館；第二種可能就是她叛變了，引著國民黨特務來抓人。但是張露萍出現了以後，見到我們的同志並沒有說話，臉繃得緊緊的，表情很嚴肅。經過我們門口的時候，她離大門只有一米遠，跨一步就可以進到院子裡來，但她不進，連看都不看就走過去了。因此，我們當時判斷是第一種可能性，但也不能完全排除第二種可能性，因為到底是怎麼一回事還搞不清楚，只是一種估計。現在看來，張露萍同志看穿了敵人的陰謀，她採取的行動是很正確，很聰明，很成熟的。後來，我們看到有些材料上講，國民黨特務機關認為，領導張露萍的不是“周公館”，而是重慶地下市委。這就說明，張露萍同志的行動保護了南方局領導機關沒有受到損失。”
張露萍、張蔚林、馮傳慶等人的“紅色電臺案”震驚了國民黨最高當局，一向自認為對付共產黨“最有一套”的戴笠丟足了臉面，因此對該案的審訊異常機密而歇斯底里。特別是在對付中共“美女間諜”張露萍身上最花力氣。但所有的審訊結果幾乎都是一致的：張根本不承認自己是共產黨派到軍統電臺的“間諜”，她僅僅是“因不滿家庭包辦婚姻，跑去延安考抗大，後來吃不了苦，逃了回來。在重慶，路遇張蔚林，發生戀愛。至於馮傳慶、楊洗、趙力耕、陳國柱、王席珍是因張蔚林認識的……”這樣的供詞。
從張蔚林那裡獲得的口供也只有：“同張露萍在路上相遇認識，彼此戀愛，並無政治關係。”
馮傳慶、楊洗、趙力耕、陳國柱、王席珍更是“一再詰訊，堅不承認”，馮傳慶還一把撕碎了特務替他寫好的“自首書”。
戴笠黔驢技窮了，他命令司法科長餘鋒判張露萍等七人死刑，暫不執行，等抗戰結束後，作為中共破壞統一戰線的證據，與我黨鬥爭。經蔣介石批准，他們七人被釘上死鐐，最先囚禁在白公館。1941年3月，張露萍等七人與其他被囚禁者一道，被押到貴州息烽監獄。
當年與張露萍同在息烽監獄同囚幾年的周大泉同志這樣回憶道：“我和萍姐等共計三個女難友被國民黨特務由重慶押解到貴州息烽監獄。當時特務頭子周養浩不在監獄，我們三位女難友暫時被送進‘義齋獄室’。步進牢室大門時，第一個迎面見到的便是萍姐。她用奇異的目光注視並問我：“小妹妹，你有多大年齡呢？”我回答說今年只有16歲，她和牢房裡其他媽媽姐姐們都以滿腔怒火來表達反動政府對我這樣的善良少女們的迫害。接著，萍姐便與站在身旁的兩個孩子打招呼，其中一個便是《紅巖》小說裡的‘小蘿蔔頭’宋振中。‘來，把水倒給姐姐們喝，他們在途中一定很辛苦了，讓她們到裡面坐’，萍姐對他特別友好和關心。傍晚，萍姐又靠近我身旁問：‘小妹妹，你們為什麼被特務抓來呢？’我向萍姐講述了自己被捕的經過。她沉默一會兒後非常惋惜地說：‘你是一個有理想、有熱血的青年，反動派把你