1930年，黄祖炎任中国工农红军二十八纵队政委和书记，指挥部队和兄弟部队一起浴血奋战，多次粉碎了敌人的重兵“围剿”，受到党中央的表扬。在这段艰难险恶的日子里，他的家庭为中国人民的革命事业接连失去了4位亲人。父亲被反动派监禁，死于狱中，母亲为躲避迫害在流浪中去世，弟弟黄祖炳、黄祖渲在反“围剿”战斗中先后牺牲。
此后，黄祖炎两度调到苏维埃中央人民政府任秘书长，同时任******秘书：第一次是1933年春到1934年10月红军长征前，第二次是红军长征到达陕北不久，一直到1938年春******派他去新四军工作。黄祖炎先后在******身边工作4年，与******结下了很深的感情。黄祖炎初到******那里时，******正受****“左”倾路线的排挤打击，被剥夺了军事指挥权，之后又被免去苏维埃中央人民政府主席，只担任中央执行委员会主席这一虚职。但黄祖炎始终不离其左右，成为******的得力助手和参谋。******当时写的《寻邬调查》，就主要是由他帮助整理的。
1934年9月，******去江西于都县做调查，寻求第五次反“围剿”失败后如何挽救红军命运的办法。当地条件极其艰苦，由于操劳过度，加上身体虚弱，******得了疟疾，高烧不退，昏睡在床。黄祖炎和警卫员陈昌奉、吴洁清等人日夜守护在他的身旁。后来，黄祖炎连夜跑了几十里路找来名医傅连暲，终于给******治好了病。******对黄祖炎很信任也很关心，红军到达陕北时，******已经确立了在中央的领导地位，他便把黄祖炎从红军总政治部调到身边，并让他兼任中央机关党总支副书记。
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黄祖炎长征前调到中央后不久就得了肺炎，过草地时，发高烧瘫倒了，要不是邓颖超把自己的马让出来驮了他一段，他就有掉队的危险。******知道后，劝他把烟戒掉，并半开玩笑地使了激将法，说：“你要是能戒了烟，那我就戒饭了。”黄祖炎果然就把烟戒掉了。
西安事变国共实现第二次合作后，1938年，为了加强南方红军和游击队改编成新四军的工作，******派黄祖炎去赣南协助陈毅等同志组建新四军，他再次离开******。抗日战争和解放战争中，他先后担任中央长江局高干训练班主任、新四军二纵四师副政委等职，参加指挥了许多战役战斗。
1950年3月，黄祖炎担任山东军区政治部副主任，1951年接替廖容标兼任山东省人民政府委员。他工作兢兢业业，任劳任怨，虽然时常因旧病复发而吐血，但他仍然一如既往地拼命工作。就在遇害的那天，他感冒发烧仍拖着病体参加了会议。他善于把党中央和******的指示与部队实际结合起来，创造性地开展工作，因而在机关和部队中很有威信。
黄祖炎一生艰苦朴素，牺牲后留下的除了配发的军装和4箱书籍外，还有一支派克钢笔。******原警卫员陈昌奉回忆说：“******对黄祖炎评价很高，说他政治素质高，工作能力强，且忠诚可靠。”
黄祖炎遇害的当晚，中共山东分局、山东军区立即将这一消息逐级报告到了中央。******等中央领导闻讯后无不十分震惊，******不久代表中共中央亲拟一通报，发往各中央局、大军区、志愿军党委及其他有关单位。******在通报中指出：“据报，山东军区政治部副主任黄祖炎同志于3月13日被反革命分子王聚民在一次会议上用枪刺杀。这是我党高级干部被党内暗藏的反革命分子所刺杀，过去是很少见的，应当引起全党警惕。王聚民为山东惠民军分区政治部宣教科副科长，原为恶霸，1941年混入我党，在土改中被斗。王行凶后当场自杀。据山东分局及军区来电说，此事显系反革命分子在我党及人民政府坚决镇压反革命之际的报复行为。特此通报，务请你们注意：
