11月2日（农历九月十九），反动当局出动军警到各学校搜捕共产党人和进步学生。德懋、庆伍闻讯，于午夜12时逾城出走，到双石铺找到陈小屏，三人同往天水。路经唐藏时，当地豪绅高星北告密，县政府立即通电驻天水胡宗南部第一师通缉。德懋等三人一到天水郡就被特务盯梢逮捕，关进第一师军法处。陈小屏同志熟人相救脱险。敌人动用皮鞭、吊绑、老虎凳、脚镣、手铐等各种刑具对德懋、庆伍百般折磨，严刑逼审，要他们交出凤县、双石铺地下组织情况以及共产党进步学生名单。面对敌人的残暴行为，他们大义凛然，坚贞不屈，始终保持了共产党员的高尚品德。敌人无可奈何，只得以“危害民国罪”将他们判刑6年，关进天水三监狱。
在狱中，德懋和庆伍以共产党人的身份向在押人员讲述革命道理，与化名为刘华（原名姚仁夫）的同志接上了关系，建立了狱中党小组。德懋同志在党小组会上提出 “团结群众，发动斗争，打击敌人，暴动出狱”的越狱纲领，制订出具体越狱计划，内容如下：（1）抓好自身学习，充实自己；（2）保护好身体，准备战斗；（3）团结在押难友，做好他们的思想工作；（4）伺机夺取狱管人员的枪支；（5）正月初一夜晚为暴动时间；（6）暴动成功，即成立“陇南人民抗日第一支队”，领导陇南人民开展抗日斗争。会后，党小组成员分头行动。德懋利用狱中早开号门晚上锁的机会，同难友广泛接触，向他们宣传党政策，动员他们团结起来，为争取自由同敌人作坚决斗争。经过不懈努力，安世泽、冯炎真、梁杨忠、许福海、吴黎书、吴楚荣（女）等人成为行动骨干，党小组策划的暴动越狱得到大多数人的赞同和响应。为了从敌人内部打开缺口，德懋凭着在狱中对看守长张鼎位的了解私人友谊，积极争取他站到了革命一边，并接收他为共产党员。1935年2月4日（正月初一）夜晚，党小组召开秘密会议，决定越狱暴动，成功出狱后，利用安世泽曾当过天水保安团团长和在天台山、红河一带有可靠人际关系的有利因素，集中安世泽原有的部下和枪支，壮大武装力量，开展游击活动。大雪纷飞的除夕夜，张鼎位打开号子门和监狱大门，德懋率众100多人，收缴狱管人员长枪6支，越狱出南门向安集寨方向进发。敌人纠集四五百人的兵力，寻着雪地上的足迹追到了安集寨，包围了村子。暴动者与敌人展开了殊死搏斗，终因寡不敌众，15名党的坚强战士落入敌手。
1935年2月10日（农历正月初七），“打倒胡宗南！”的口号声在天水北关泰山庙山根下不绝于耳，紧接着一阵枪声响起，15名党的优秀儿女被胡宗南杀害了。这就是天水历史上有名的“天水县监狱暴动”。在英勇就义的15人当中，赵德懋就是这次暴动的组织者和领导者，他牺牲时年仅27岁。
