1940年10月，在抗日战争的艰苦岁月，国民党反动派发动了第二次反共高潮，敌人纠集30万兵力进犯我豫皖苏边区，妄图歼灭华东地区的新四军。
同时，敌人加强了对我军内部的渗透策反活动，革命队伍中的不坚定分子产生了动摇，12月12日，当时的豫皖苏区保安司令耿蕴斋、第6旅17团团长吴信容、第18团团长刘子仁，带领一部分兵力图谋叛变。作为边区党委书记的吴芝圃，受命负责处理这次事件。他同路南地委的同志认真研究了当时形势，分析了耿、吴、刘之间的矛盾，决定分化瓦解这三股力量。
耿蕴斋设下伏兵，派人来“请”吴芝圃“谈话”。当时，吴芝圃分析，如果不去，敌人会以此为借口，挑起事端，矛盾激化势必带来重大牺牲；如果去了，个人可能惨遭杀害，但可以彻底揭露敌人的真实面目。为了争取大多数干部战士，他最后决定“赴请”。
在极其复杂的斗争形势下，吴芝圃以革命利益为第一生命，将个人安危置之度外，仅带领几名警卫人员前往。吴芝圃到达剑拔弩张的叛军团部，镇定自若，神色不变，义正词严地揭露了他们的阴谋，并规劝他们不要受人挑拨，走上自绝于人民之路。在吴芝圃凛凛正气面前，耿蕴斋、吴信容被震慑了，不敢对他下毒手。接着，吴芝圃又前往叛徒刘子仁的司令部，刘子仁暗示部下对吴芝圃下毒手。吴芝圃毫不畏惧，大义凛然，严词训斥刘子仁，把刘训得哑口无言，终于不得不亲自护送吴芝圃走出险境。
吴芝圃妥善处理了革命阵营内部发生的这起叛变事件，他以共产党人的大无畏英雄气魄和革命胆略，深入虎穴，申明大义，面对叛徒，讲明政策，采用灵活的斗争策略，耐心教育受蒙蔽的同志，分化瓦解敌人，迫使这几个败类将扣押的干部放出，使许多受骗的干部战士受到教育，重新回到革命队伍中来。吴芝圃正确果断地处理了耿、吴、刘叛变事件，他的大智大勇，受到豫皖苏边区军民的交口称赞，这一事迹在边区广为传颂。
吴芝圃是新四军第4师的创始人之一，后担任师政治部主任，他正确灵活地执行党的抗日民族统一战线政策，豫皖苏边区中上层代表人物，没有不敬重他的。第4师转移到淮北路东，他积极争取敌伪军和当地上层人士，做了许多卓有成效的工作。1943年山子头战斗之后，新四军俘虏了国民党江苏省主席韩德勤，为做韩的统战工作，吴芝圃成了陈毅军长和彭雷枫师长的得力助手，有很多书信来往是吴芝圃起草的。有一天，陈毅准备以新四军军长名义给韩德勤写一封既诚恳又空洞的回信，答复韩既滑头又具体的要求，怎么来拿捏这个分寸呢？吴芝圃回答说：“诚恳，指的是我们诚心诚意，恳切地希望和他们团结抗战；空洞，指的是对他们别有用心的要求，不忙于具体表态。”他的一番解释，得到了陈毅的肯定和认可。