1929年末，他在上海主持江苏省委工作时，又被租界当局逮捕。他乘巡捕不注意，吞掉了身上的文件，只被搜出一张月票，而票面上写的使用人住处已是火灾中烧掉的房子，无从查对。因此外国警探怀疑有假，所以使用电刑，竟然在他背上烙出两个拳头大的窟窿。任弼时苏醒后仍坚不吐实，这种顽强态度使捕房“更感到他像共产党”，随即继续关押拷打。幸亏周恩来的地下特科通过关系营救，才使他获释。后来，便落下了病根。此后多年，他经常感到头晕和身体虚弱，加上日夜劳累、血压高，看东西时常眼花。长征时，他领导红二方面军，年仅三十出头，可是干部战士们从外貌看多以为他已有五十岁。任弼时也经常向身边的人表示，自己活不长，所以抓紧时间工作。
任弼时担任中央秘书长时，正值陕甘宁边区经济最困难的时候。党中央号召军民开展大生产，任弼时以身作则，并向三五九旅的王震旅长要了一部纺车。他在工作之余，就像村妇一样盘腿而坐，练习纺线，成绩提高很快。1943年，他参加中央机关在杨家岭举行的军民纺线比赛，获得了第一名。
中央机关的同志说起任弼时，都认为他一向正派公道，在原则上从不让步。一次，江青买了些不该买的东西要求中央特会科报销，并耍泼大吵大闹。任弼时支持管财务的同志坚决顶住，江青在闹到掀翻了桌子，最后由识大体的毛岸英过来收拾了房间。毛泽东得知后，对任弼时的这种态度表示赞同。江青却长期怀恨在心
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