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經過幾年堅持不懈的艱苦努力，上海終於初步改變了面貌，以嶄新的姿態顯現在世人面前。這巨大的變化，凝聚著潘漢年同志的一份辛苦。
九
1955年3月15日，潘漢年主持了在上海新建成的中蘇友好大廈落成儀式。這是他有生之年為上海人民所做的最後一件實事。當天晚上，便乘火車去北京，參加中國共產黨全國代表會議。
誰也不曾料到，一場災難向他襲來。
1955年3月21日，中國共產黨全國代表會議在北京召開。這次會議的一項重要議題是解決高崗、饒漱石反黨聯盟問題。在討論中，一些曾受高、饒影響，或和高、饒有過牽連的人，先後在會上作了自我批評或交代。毛主席對此表示充分肯定，並要求高級幹部本人歷史上有什麼問題要交代的，應當主動向中央講清楚。同時，會議印發的材料中，涉及上海市公安局工作中的一些問題。潘漢年看了材料，觸發了長期埋藏在心底的一件往事。
那是1943年，他奉命去上海尋找汪偽特工頭目李士群，搜集日偽情報。到上海後，潘漢年了解到，此時李士群正在南京，於是，又馬上趕到南京與李士群會面。見到李士群後，沒想到李士群突然提出，汪精衛想要見見潘漢年。對於李士群的要求，潘漢年反覆權衡了當時的實際情況，當機立斷，決定答應李士群的要求。
潘漢年與汪精衛這次會見，是在李士群的挾持下進行的，會見中潘漢年堅持了黨的原則。事後，潘漢年回到淮南根據地時，正值整風運動進入幹部審查階段，潘漢年怕一時講不清楚情況，便沒有向華中局領導匯報南京之行的情況。1945年參加黨的“七大”時，他在見到毛澤東時，曾想向毛澤東當面匯報此事，又因毛澤東對他的高度信任與讚揚，咽下了已到嘴邊的話語。他不曾料到，這會成為他個人革命生涯的一個重大挫折，造成終生的遺憾和痛苦。
4月2日，潘漢年向參加會議的上海代表團團長陳毅詳細匯報了1943年會見汪精衛的來龍去脈，並說明了自己長時間未向組織說清楚的原因，同時將他所寫的一份有關這件事情的經過情況和檢討交給陳毅，請他轉報中央。陳毅聽了潘漢年的匯報，覺得事關重大，當天便向毛澤東作了報告。毛澤東迅速作出了立即逮捕審查潘漢年的決定。
4月3日，潘漢年在他下榻的北京飯店被捕。
4月17日，上海報紙公布了潘漢年以“內奸”罪而被捕的消息，在上海市的廣大黨員幹部和群眾中一時掀起軒然大波，一段時間內揭發批判文章連篇累牘。接著，這股批判浪潮同潘漢年一起，消失在中國大地上，人們漸漸把他遺忘，只有他的一些戰友滿腹疑惑，在突如其來的打擊面前，心頭蒙上了層層陰影。同時，有一大批人因為過去與潘漢年有過工作關係，而受到株連，同樣遭受了厄運。
1963年6月，最高人民法院作出終審判決，以“內奸”罪，判處潘漢年有期徒刑15年，剝奪政治權利終身。但不久即被假釋，與董慧一起被安置在北京團河農場。
1967年5月22日，在江青、康生一夥的操縱下，潘漢年和董慧被重新收監，關押在北京秦城監獄，又經受了長達5年的“審查”。到1972年，以原來的罪名，報經當時黨中央批准，潘漢年被永遠開除出黨，改判無期徒刑(未辦改判的法律手續)。
潘漢年雖身陷逆境，但作為一個老共產黨員，在為其他同志寫證明材料時，他總是堅持實事求是的原則。如1970年，他為戰友劉鼎寫了翔實的證明材料，使劉鼎的歷史問題得以澄清，免受冤屈。
1975年5月，潘漢年和董慧被安置到湖南省公安廳洣江茶場。這時潘漢年已年近七旬，身心交瘁，步履艱難。
1977年2月24日，潘漢年病情加重，臥床不起。3月24日，董慧用“蕭淑安”的化名把潘漢年送到湖南長沙省醫學院第二附屬醫院治療。4月14日晚上19時54分，潘漢年因病去世，終年71歲。
4月17日，潘漢年的遺體在長沙火化，骨灰埋葬在長沙市南郊金盆嶺墓地西側半山腰。
對潘漢年的問題，在“文革”之前，就有人向黨中央寫信表示懷疑。但是，由於過去黨內存在“左”的思想影響，黨內政治生活不正常，他的問題未能得到實事求是的解決。
粉碎“四人幫”以後，特別是黨的十一屆三中全會以後，恢復了黨的實事求是的思想路線，許多當年同潘漢年一起出生入死的老同志紛紛向黨中央反映情況，要求複查潘漢年案件。1978年，董慧也曾向有關部門寫信，提出申訴。1980年11月3日，在討論《建國以來黨的若干歷史問題決議》時，廖承志在發言中提出：我和劉曉同志商量過，認為潘漢年問題可以說是個冤案。因此，我正式嚴肅地建議，中央對潘漢年一案要重新審查。
與此同時，潘漢年的親屬也多次上書中共中央紀律檢查委員會，希望能對潘漢年一案作重新調查、處理。
廖承志和其他一些同志的意見以及潘漢年親屬的要求，引起了中央領導同志的重視。中央紀委第一書記陳雲親自過問了此事。陳雲和潘漢年在十年內戰時期，有過兩度共事的經歷，他對潘漢年有著很好的印象，認為他是白區工作的好代表。解放以後潘漢年在上海的工作情況，特別是潘漢年在擔任上海財經委員會主任期間，在處理上海工商界和“三反”、“五反”工作中的謹慎和穩妥的表現，曾受到在中央主管財經工作的陳雲的高度重視。他感到有責任把這一案件弄個水落石出。為此，他親自調閱了潘漢年案件的有關材料。