徐恩曾到南京一上任，随即委托钱壮飞以其机要秘书名义，在南京组织一个秘密指挥机关。这时，根据中央特委的指示，李克农、胡底也趁此机会打进国民党这个最高特务机构。
1930年下半年湖底被派往天津筹建长城通讯社。这是国民党特务机关在北方的分支机构，归南京长江通讯社管辖。胡底出任社长。南京、天津方面每有紧急情报，钱壮飞和胡底就立即报告在上海的李克农，由李克农通过陈赓及时转报中共中央。
长征途中惨遭张国焘杀害
1931年4月，顾顺章被捕叛变，国民党武汉行营主任何成浚和特务机关连续向蒋介石、徐恩曾报告顾顺章叛变的电报。4月25日夜里均被钱壮飞在调查科“大本营”里截获；他立即派人赶到上海向中共中央报警。经周恩来、陈云等领导采取紧急措施，中共中央领人、中共中央江苏省委以及共产国际在沪机关全部迅速地安全转移，使党组织避免了一场特大灾祸。
这时，胡底还在天津。得知顾顺章叛变的那天晚上，李克农用暗语给胡底发了一个电报：“胡底，克潮病笃。”这是他们事先约定的暗号：“克”是说李克农，“潮”指钱壮飞的别名钱潮，“病笃”意即事态严重，必须立即行动。胡底接到电报，乘坐外国轮船离开天津。胡底离开天津以后，4月30日凌晨，国民党特务勾结日租界捕房赶到长城通讯社搜捕。当时李克农和从南京潜入上海的钱壮飞也都早已在上海闸北地区隐蔽起来。
胡底同钱壮飞于1931年8月一起离开上海前往中央苏区，李克农到达中央苏区的时间稍迟一些。进入苏区以后，他们一直担任政治保卫工作，李克农任国家保卫局长，钱壮飞任红一方面军红军政治保卫局长、胡底任国家保卫局执行部审讯科长。
1934年10月，中央红军开始长征后，胡底任中央军委侦察科科长。1935年6月12日，红一方面军与红四方面军在四川懋功的达维地区会师。8月间，红军总部将红军分为左、右两路军北上，红军总司令朱德、总政委张国焘和总参谋长刘伯承随左路军行动。但在左路军到达阿坝地区后，张国焘突然擅令左路军全部和右路军的一部南下，并同党中央分裂。跟随朱德、刘伯承在左路军工作的胡底，对张国焘的分裂行为异常不满，常在一些场合流露他的愤懑。张国焘得知后恼羞成怒，竟将他和李克农、钱壮飞诬陷为“国民党特务”，给他扣上“反革命”的帽子，严格控制起来，取消了他的乘马和勤务员，逼他带病自己背着背包“戴罪”行军。这年9月行至斯达坝与松岗之间，张国焘竟下令将其杀害。
全国解放后，周恩来曾经多次谈到胡底和钱壮飞、李克农打进国民党最高特务机关后，对党做出的巨大贡献。他说。如果没有“龙潭三杰”，我们这些人早就不存在了。
