朱炎在读书期间，就倾向革命，思想进步。

1923年，由党组织选送苏联军校炮科学习。1928年回国后，分配到红四军工作。1929年随军南下至广东。任中共东江特委委员。同年冬，负责红四军留下的30多名军事骨干和百多名伤病员的管理教育。

1931年，受组织委派，到大南山根据地开办彭杨军校（中央军校第八分校），担任校长，培养出许多军政人才。1932年，代理东江军委主席。

1933年春，由于反动军队的“围剿”和封锁，他与军委其它同志率500多人北上江西，准备与中央红军会合。一路打击反动地主、反动武装，并歼灭敌军罗克士营，在乌禽嶂击溃紫金县警中队。广东反动当局令第三军五师3个团及地方反动民团1000多人堵截红军。他指挥部队切断敌人通讯，使敌人无法集中兵力“围剿”红军。并在惠阳大窝肚毙敌副团长以下数十人。

3月初，率部抵达紫河边山区，顽强阻击敌马毅部的5次冲锋，而红军也损失惨重，遂放弃北上计划。他率一支部队返回炮子打游击。1933年5月，被敌重兵包围在紫金炮子油谷坑，他手持两挺机枪，战至最后一口气，身中十余弹而壮烈牺牲。