1927年5月21日,國民黨反動軍官許克祥發動“馬日事變”,湖南籠罩在白色恐怖之中。潘心元對妻子周坤元說:“我的頭是鋼鑄鐵澆的,對革命是至死不移的。”“革命不成功,我是誓不罷休的。”
1903年,潘心元出生在瀏陽北盛區伍佳渡村(今永安鎮歧嶺村)的一個富裕家庭。1920年潘心元考入長沙岳云中學讀書,同年加入中國社會主義青年團,與田波揚等同鄉創辦瀏北新民社、出版《新民》社刊,宣傳馬克思主義思想。1923年6月加入中國共產黨。接受了共產主義思想熏陶后,改名為潘心元。元者,大也,就是要搞共產主義,消滅剝削和壓迫;此外,還有一層意思,他的心與頭都交給黨了,隨時準備犧牲一切。
1924年底,中共湘區委員會派潘心元到瀏陽,以小學教師身份作掩護,開展革命工作,協助夏明翰建立瀏陽第一個農村黨支部。1926年10月,主持召開中共瀏陽縣第一次代表大會,建立中共瀏陽縣委,任書記。1927年2月,組織農民武裝,建立瀏陽工農義勇隊,任黨代表。1927年4月和5月出席在武漢召開的黨的五大,支持毛澤東等提出的武裝工農的主張。
“馬日事變”發生后,潘心元率領近萬名瀏陽農軍參加圍攻長沙的斗爭。1927年9月參加湘贛邊界秋收起義,出席了毛澤東在安源召開的秋收起義軍事會議,被任命為工農革命軍第三團黨代表。在陪同毛澤東指揮秋收起義途中路遇國民黨地方武裝,他機智勇敢地掩護毛澤東脫險。當時,十幾個團丁攔住了他們的去路,因毛澤東不會瀏陽話,潘心元立刻上前搭話,稱自己是做夏布生意的商人,只是途經此地。但團丁們不依不饒,要搜身。情急之下,潘心元撒下一把大洋,團丁們一個個沖上前去撿大洋,潘心元趁機和毛澤東分開跑,潘心元邊跑邊撒大洋,甚至連妻子給他的金戒指都丟了出去。撿完大洋和戒指后,團丁急忙又來追。潘心元反倒在路上停了下來,并大罵團丁搶劫,以吸引注意力,確保毛澤東成功脫險。被抓到團防局后,潘心元成天裝瘋扮傻,把團丁們搞得心神不寧,只好把他轉交縣團防局,在路上,潘心元裝病要休息,請團丁喝茶,自己趁機跑了。
秋收起義部隊上井岡山后,潘心元留在平江、瀏陽、醴陵地區組建游擊隊,與平瀏醴特委書記夏明翰一起組織開展游擊斗爭。1928年,任湘東特委副書記,帶領游擊隊支持彭德懷等領導的平江起義。
1929年任中央巡視員,到湘贛紅軍中傳達黨的六大精神。1930年2月當選為紅四、五、六軍總前委常委,曾任紅三軍代理政委、紅一方面軍總前委委員,參加了紅軍第二次攻打長沙之戰。期間,他多次往來于上海與蘇區之間,傳達黨中央指示,向中央報告秋收起義和紅軍斗爭的情況。
1930年8月,潘心元赴上海向黨中央匯報工作,提交了《巡視湘鄂贛三省紅軍之報告》。同年9月,由周恩來安排,潘心元赴浙南地區巡視黨務工作和軍事工作,同時任浙南紅十三軍政委。1930年12月,因叛徒出賣,在浙江省玉環縣被捕,英勇不屈,壯烈犧牲,年僅27歲。1945年在延安召開的中共七大上潘心元被追認為革命烈士,他的名字被載入史冊。