正值肃反运动，1955年8月24日，上海市公安局奉命将周月林逮捕，28日将她押抵北京，关进了功德林监狱。
4月25日左右，保安第十四团将瞿秋白押往长汀三十六师师部，将已经保释的张亮、周月林赶紧收回羁押，解送龙岩。钟绍葵一路上亲自押送，故作体贴状，想先得到她们的口供，不过一无所获。翌日中午，一行人抵达丰年桥。钟绍葵及副官张友民让周月林、张亮同桌吃饭，不过依然什么情报也没得到。瞿秋白仍然和白军虚与周旋。白军即唤叛徒郑大鹏当堂指认。郑大鹏原先在苏区教育人民委员会工作，是瞿秋白的直接部属。在郑大鹏的指认下，瞿秋白不得不承认了自己的身份。消息传来，钟绍葵狂喜不已，5月14日向发邀功请奖电报。军政部经查后给钟部拨发奖金10万银元，中途却被福建省政府雁过拔毛，只发给钟部3万元了事。审讯继续进行，其间，周月林亦被叛徒当堂指认身份。敌人对周月林软硬兼施，企图让她供出中央苏区和香港、上海交通联络的接头地点、暗号。可是，周月林始终守口如瓶，张亮也不为所动。1935年9月20日，敌人以 共匪坚定分子 的罪名分别判处周月林、张亮有期徒刑十年。
在国民党的龙岩监狱中，周月林为张亮接生下一个男孩儿。七七事变后，抗日高潮来临。1937年7月15日，国共两党达成合作协议。9月，国共第二次合作形成。梁柏台有一个小学同学陈士明，在闽西某地担任国民党要职，偶然得知龙岩监狱关着梁柏台的妻子周月林，便找熟人疏通。在共产党一再要求下，国民党也已经开始释放政治犯。1937年10月2日，周月林、张亮提前获释。
周月林第一个念头便是寻找梁柏台，张亮带着孩子与她同行。在浙江省新昌县的婆家，周月林得到的却是梁柏台已经去世的噩耗。这也加剧了张亮对项英的思念。淞沪会战结束后，日寇侵略的战火迅速向江南燃烧。经过商议，张亮与周月林冒险前往寻找项英，不料途中遇到战事，走散了。
1938年，中共中央召开六届六中全会，项英来到延安期间，与从未谋面的女儿项苏云和儿子项学诚团圆。两个孩子均系张亮所生。1930年11月下旬，项英由中央机关的交通员护送，从上海去福建，转赴江西中央苏区。张亮于1931年3月在上海生下女儿后，也去了中央苏区，把女儿托给了教育家陶行知在英租界办的孤儿院 上海劳工幼儿院。后来，国民党强行把孤儿院关闭了。陶行知又把项苏云送到了他在淮安创办的新安小学。抗日战争全面爆发，项苏云1938年初被辗转送到延安。这一次父子团聚仅仅12天。1948年，项苏云被送往苏联学习，同去的有21个人，都是革命烈士与中央领导的子女。学成归国后，项苏云在纺织部门工作，1991年在中国科协退休。新中国成立后，项学诚曾在北海舰队工作，1974年去世。
失散后，周月林从上海转道武汉，来到八路军驻武汉办事处。因为没有介绍信，周月林只好返转上海，回到了娘家，谁知父母早已去世。为了生活，经人撮合，周月林和一个穷苦的船工结成了伴侣。周月林的儿子沙洲留在瑞金。妇女干部为了保护沙洲，背着他四处转移，仍被 还乡团 捕获，押于大牢，他则不幸生病夭折。新中国成立后，周月林向张琴秋及上海市总工会主席刘长胜伸出了求援的手，请他们帮助恢复组织关系。
1955年6月18日，瞿秋白逝世20周年，其遗骨安葬仪式在八宝山公墓隆重举行。瞿秋白的夫人杨之华要求缉拿出卖瞿秋白的元凶。和瞿秋白一起被俘，为什么周月林和张亮没有被杀害？正值肃反运动，1955年8月24日，上海市公安局奉命将周月林逮捕，28日将她押抵北京，关进了功德林监狱。因为没有任何证据，案情拖宕了10年。1965年12月，北京市中级人民法院作出刑事判决，以 出卖党的领导人 的罪名判处周月林12年徒刑。周月林被送往京郊的劳改农场服刑。1969年10月，周月林被遣送到山西省榆次市女子监狱。1977年12月，周月林服刑期满，然而鉴于 罪行重大 ，继续被关押。1979年8月，周月林再次提出申诉。有关部门认真核查，在当年国民党的报纸上发现了 赤共闽省书记之妻投诚，供出匪魁瞿秋白之身份 的报道，与党史部门新近掌握的郑大鹏暗中指认的资料结合起来，形成了瞿秋白被何人出卖的有力证据，推翻了 张亮、周月林出卖瞿秋白 之说。1979年11月15日，经北京市高级人民法院复审，终于为73岁的周月林平反昭雪。1980年，山西省委组织部为周月林落实政策，按1925年参加革命，予以享受离休红军干部待遇。按照本人意愿，周月林被安置在梁柏台的家乡新昌定居。1997年底，91岁的周月林离开了人世。
