会后，关向应和刘君雅一齐下山，井向他介绍了地下交通站的情况和联络方法等。
数日后，关向应又到正谊中学去找刘君雅，并给他带去了两瓶密写药水，还详细交待了使用方法。不久，刘君雅按照关向应的指示，在正谊中学建立了团支部，并任支部书记。他努力工作，主动团结进步同学，逐步吸收了张连城、杜汝廷、丁观海等十几名同学加入了共青团。
后来，关向应帮助正谊中学团支部创办了地下刊物——《传观报》，每月出一期，内容除介绍马列主义理论和党的方针政策外，还刊登对社会、学校重大事件的评论。《传观报》上的重要内容常常由关向应审定。复写的《传观报》由团员带在身上，趁机塞到其他同学的书包或书桌里，有的散发在宿舍、饭馆、商店里，先后发行了10多期。
同年冬的一个晚上，关向应在济南铁路机务段工人宿舍，向围在火炉旁的中青年工人报告形势：如今黑暗的旧中国，正处在大革命的浪潮中，工人、农民是这运动的主力。北伐军之所以摧枯拉朽，势如破竹，攻占长沙，击败北洋军阀，主要是工人、农民的支援。目前，分三路北伐的革命军，已经控制长江的中游，形势发展很快。这是中国人民值得欢欣鼓舞的大好事！但是，以蒋介石为代表的右派势力，代表大地主、大买办阶级的利益，害怕工农群众起来，害怕中国革命这样迅猛地发展，必定要破坏中国革命，窃夺革命成果。如果我们不提高警惕，工农就可能遭到突然袭击！说到这里，他语气变得特别深沉。他缓了一口气继续说：共产党领导下的工农群众运动，像目前这样蓬勃地发展下去，前景是乐观的。但是，我们要看到阶级关系的变化，不能把希望寄托在国民党身上。我们应该积极工作，发展和积蓄革命力量，时刻想到只有“自己救自己”才能团结战斗。对国民党右派所代表的反动势力，每个共产党员、共青团员都必须头脑清醒，有充分的认识。
这番话，给人以鼓舞和启迪，提高了人们的认识，鼓舞了人们的斗志，教人们辨明方向，敢于斗争敢于胜利。散会时，不少工人特意走过去和关向应紧紧握手，表达对他的敬重和谢枕。
关向应每周主持召开一次各校团支部负责人会议，主要内容是汇报各校的情况，分析革命形势，讨论组织发展，研究斗争策略。一次，他们开会重点讨论如何对付军阀张宗昌逮捕山东大学进步学生张裕民、镇压学生运动一事。出席会议的同志义愤填膺，一致要求发动抗议示威。可关向应的态度却始终很冷静，他耐心而又沉着地提醒大家，当前革命的重要问题，是迅速发展组织，积蓄革命力量。不要过早暴露自己，使组织受到损失，并掌握国民党的动态，配合北伐，迎接胜利，万万不能因小失大。最后他还特别指出：“这样就是对张宗昌逮捕学生最有力的反击。”
当北伐军攻克武汉以后，以关向应为首的团山东区委配合中共山东地委，动员全省数百名团员、青年先后去广州或武汉投考了军校，参加了北伐。
关向应在济南工作期间颇多建树，成为这一时期济南、山东团组织的中流砥柱。他以高尚的情操，卓越的才识，炽热的革命激情和平易近人的作风，给和他相处过的同志、济南人民留下了极其深刻的印象。
1927年2月，关向应离开了济南到上海，不久即奉命从上海去湖北、河南等地从事共产党和共青团的工作，1928年6月，他出席在莫斯科召开的中共第六次全国代表大会，并当选为中央委员。会后回国，任共青团中央书记。1930年调中共中央军委和长江局工作。1932年初，他受中央派遣到湘鄂西革命根据地，任中共湘鄂西中央分局委员、军委分会主席团委员和中国工农红军第三军政治委员。1934年10月，三军和第六军团会师后，恢复第二军团番号，他任副政治委员，与贺龙。任弼时一起领导二·六军团，开辟湘鄂川黔革命根据地和反“围剿”。1935年1l月，参与指挥二·六军团，由湖南桑植开始长征。次年7月2日，到达西康甘孜与第四方面军会合后，二、六军团组成第二方面军，关向应任副政治委员。他坚决反对张国焘分裂党的活动，积极推动二、四方面军共同北上。1936年11月22日，红军一、二、四方面军在甘肃会宁胜利会师。同年12月，他任二方面军政治委员、中央军委委员。
抗日战争爆发后，关向应任八路军一二0师政治委员，与贺龙师长率部挺进晋绥敌后，创建晋西北抗日根据地。1938年12月，他与贺龙率师主力开赴冀中，进一步巩固了冀中革命根据地。1940年2月，他返回晋西北。历任晋西北军区、晋绥军区和陕甘宁晋绥联防军司令部政治委员，中共中央晋绥分局书记等职，对巩固和发展晋缓抗日根据地作出了重要贡献。1945年在党的第七次全国代表大会上，他继续当选为中央委员。
关向应一生勤俭朴素，刻苦自勉，在长期恶劣的环境中，为革命艰苦奋斗，忘我工作，积劳成疾，于1946年7月21日在延安病逝，终年44岁。7月23日，延安各界5000多人在东关外飞机场墓地隆重举行安葬仪式，中央领导同志给予关向应同
