但发生在1931年的顾顺章灭门案，似乎又揭示了他人性的另一面。1927年蒋介石下决心清共，并在上海搞了“四一二”大屠杀后，不少共产党员不是被杀就是叛变。在这紧急关头，中共中央撤换了陈独秀的中央领导，成立了新的由张国焘等组成的政治局，并成立了由向中发、周恩来、顾顺章三人组成的中央特别委员会，由顾顺章负责情报和派遣特务打入国民党的工作，同时也兼专门屠杀中央叛徒的“红队”的负责工作。周则负责中共的组织工作，后又成立的中央特科，实际由顾领导。当时中共中央的主要机构和成员依然隐伏在上海。
1931年四月，顾顺章趁中共秘密设置的祥泰木行货轮，护送当时中央负责人张国焘、陈昌浩由上海到武汉。顾在武汉停留期间，被当时武汉地区国民党负责人蔡孟坚所捕。捕后出卖中共,但他自称必须见蒋介石后,才能供出情报.因为顾是中共主要领导之一,所以中共上海的所有秘密地点和人物他都知道.这对中共来说有被一网打尽的危险。
蔡也知顾是极重要人物，准备安排顾去当时国民党首都南京去见蒋介石。去前，先去极密电报。可是天助中共，当时中共的钱壮飞已潜入国民党的组织部调查科，为重要机要人员，当时该科负责人徐恩曾又不在，钱阅电文后，立即派人告李克农，并以最快速度通知周恩来，周安排中共组织连夜撤离，紧隔几小时，第二天4月28日国民党既展开大规模逮捕，结果是扑了个空。中共也就逃过了这差点覆没的一劫。后顾又为国民党特务。
周对此极为愤恨，遂经精心策划后在同年八月，率红队洪扬生、李龙章、王竹友等五人，在一个漆黑的夜里，杀了顾顺章全家。至于到底杀了多少人则说法不一。据与周恩来、邓颖超关系极好的美籍作家韩素音说是杀了17人，留下了一个12岁的男孩。但有的资料说杀了7人，也有说多达30多人的。但总之那天在顾家住的顾家亲属基本都被杀死，其中，包括顾妻、岳父母、小舅、小姑、国民党军官司机及他人，听说连他家的保母都未幸免。周的借口是他们全家都参与了顾的叛变活动。
对这次屠杀案的揭露，是因为当时参与的红队王竹友被捕后招供了，他并带人到顾家后院挖出多具尸体。这事在当时上海各报都登载了这条消息，国民党也趁此宣传中共的残酷。
一般说来顾的叛变为中共造成了极大的损伤，不过“冤有头，债有主”，他的家人并无过失，连在他家做工的保母都给杀了。所以顾说他们是“残酷兽行，灭绝人性”，这与连封建王朝都慎用的“满门抄斩”有什么不同呢？
当然也不能完全以这一件事情就评论周恩来是凶残成性，何况当时他还是年轻人，做事容易偏激，不过从这里可看出在和蔼可亲表面下他的另一面。
