1933年3月31日租界里的第二特区法院举行了一次审判，除陈赓“兄妹”外，还有廖承志、罗登贤等一起接受审判。法庭不顾被告律师义正词严的辩驳与抗议，只凭几个奸细、叛徒的瞎说，没有任何证据，法官就宣布把廖、罗几个引渡给上海市国民党警察局了。国民党的警察就把他们带走了。

　　接着审理陈赓“兄妹”一案。在1933年4月13日上海出版的《中国论坛》第二卷第四期上报道：

　　陈赓及陈藻英案开庭的时候，法官、（国民）党部代表，捕房律师又各坐原位，谁也不响。陈赓说他从东三省回来不久，正在找职业。于是另一个有名的告密专家，他说他认识陈赓并且于1926年曾与陈赓在共产党共事。毫无书面证据，就由这奸细指认了陈赓为江西红军的军长。辩护律师指出陈藻英与陈赓毫无有关系的证据，而对陈赓本人亦没有丝毫证据，法官、党部代表及捕房律师死死地静听着。又一次休息（指法官站起来，走到后面去商量，五分钟后再出来，）又一次宣告。（国民党）警察局又载着牺牲者而去。

　　这场审判演出的第二天，宋庆龄即发表声明怒斥蒋介石与帝国主义勾结所犯下的罪行，她说：“这些爱国罪犯的被捕事件只是蒋介石政府所奉行的政策的另一个例证而已；这种政策已使今日中国濒于全部分裂，沦为帝国主义属国的境地。国家情势是如此的危急，我感觉到我有责任再一次号召中国广大人民起来斗争。”到了上海国民党的“会审公堂”，陈赓和廖承志、罗登贤等人表现出对敌人无比蔑视，高唱《国际歌》，高呼“打倒国民党反动派”等口号，并慷慨陈词，痛骂国民党反动派压迫人民，杀害革命者及丧权辱国、投降帝国主义的种种罪行，为共产党和自己所从事的光荣而伟大的事业进行辩护，在敌人的恫吓及酷刑面前，表现出了大无畏的英雄气概。在监狱中，敌人怕陈赓逃跑，把他单独铐在一根铁柱子上。

　　接着顾顺章跑来劝降，说了一顿什么“中国革命已经失败”、“共产主义不适合中国国情”等鬼话；还说有些共产党员投降后，都得到蒋委员长的宽恕；还说蒋介石已经从江西省打来电报，叫给陈赓“特殊待遇”，并问“你听了一定高兴吧？”等等。陈赓大骂：“你是叛徒，快给我滚开！我就是死，也不会像你那样无耻！”并把顾顺章送来的吃食和水果用脚踢开。

　　第二天，陈赓就被押解到南京去，因为知道他会武功，怕他半路逃走，敌人就拿来一条铁链子，把化名“陈藻英”的谭国辅和他锁在一起，送上一辆戒备森严的铁闷子车。他们俩就一路唱着革命歌曲到达南京。

　　火车一到站，国民党宪兵司令谷正伦就拿着蒋介石的电报给陈赓看。他不看，谷正伦就念给他听，大意是：由于陈赓在广东和北伐期间的历史，要尽量给他照顾，以便他悔过自新，将给予重用等。

　　陈赓被押进夫子庙宪兵司令部，解了镣铐住进一个漂亮房间，并得到好饭好菜吃。这时，一些黄埔军校的同学和学生都先先后后地来看他，故意穿着金光闪闪的将军制服在他面前炫耀，想引起他的羡慕之心而动摇自己的信念。他们告诉陈赓，蒋介石不会杀黄埔的学生，劝他回心转意，还有人问：“红军那种苦生活你受得了？”

　　陈赓则“顾左右而言他”，给他们讲红军怎样捉国民党将领赵冠英、岳维峻等的故事，并谴责国民党卖国求荣的政策等。

　　谷正伦感到他的努力完全是枉费心机，恼怒之余，显露出了刽子手的真面目。重新把陈赓铐上，送进牢房关了起来。

　　牢房很暗，只在门上设了个可以看出去的小孔；屋角有个没有盖子的马桶，散放着臭气。正式审讯，主审官就是顾顺章。顾顺章还是对他讲什么“共产主义不可能在中国胜利”等鬼话，叫他承认“错误”；叫他供出共产党在国民党和军队内部的组织和活动情况；还拿了几个叛徒的口供给他看，叫他仿效这些人一样的招供。陈赓把那些东西都扔到地下用脚踩，并大声喊叫：“叛徒滚蛋！”