黄超这次出使汉中，起到了稳定杨虎城和孙蔚如的作用，经过权衡利弊，十七路军和三十八军都没有听从蒋介石的调遣，参与川军发起的“六路围攻”。
然而，没有不漏风的墙，武志平的活动，被国民党特务获知，蒋介石给杨虎城发来电报：
据密报有伍志平……其人，自称系三十八军参谋，住在西河口附近。经常给共匪输运军火、汽油等物，仰就近查办……
杨虎城抓住“伍”与“武”之差，复电道：
据查，我部无伍志平其人，给共匪输运军火事想系误传。
不几日，蒋介石又来电，将“伍志平”更正为“武志平”，其余一字未易。
杨虎城不得已，发出了缉拿武志平的命令。孙蔚如将蒋介石的电报交给武志平看，并希望武志平离开西北军：“红军的事只好就此为止了。你再到南边去一下，把这边的情况告诉他们，请他们谅解。”
三十八军开除了武志平，武志平只好去西安找党组织。他找到宋绮云，宋绮云知道一些内情，他取出一份红四方面军内部刊物《捷报》，上面写着：
西北军某部已与川陕地区红军发生了秘密联系，说明蒋介石内部已经分崩离析……
宋绮云对此事很不满意：“我们内部一些人办事很不缜密，《捷报》上这么写，还不等于给人家报信！”
对于武志平的去留，宋绮云告诉武志平，他是中央特科选拔的，现在最好去上海找中央特科。费了许多周折，武志平在上海找到了特科负责人王世英。王世英让他仍回汉中恢复秘密交通联络，并称：至于个人安全不必过虑，杨虎城对共产党的一贯态度是合作的，对共产党人都是尽量保护的。武志平只得重新回到汉中，通过三十八军参议王宗山等人说通了孙蔚如。孙蔚如同意武志平留在汉中，但提出几条要求：第一，不许公开出头露面和熟人来往；第二，不许有不利于我们团体的活动；第三，不能在陕军中担任任何职务，只能做一个闲住人员，生活费自理。
武志平不得已离开三十八军，在汉中南郑秦家坝王谢沟隐姓埋名蛰伏起来。红四方面军与杨虎城三十八军的联系就此中断。武志平离开后，在蒋介石的逼迫下，孙蔚如部也开始主动骚扰红军。
1935年2月8日，为了策应中央红军北上入川，红四方面军发动了陕南战役，歼灭了三十八军宁羌驻军杨竹荪团。遭受打击的孙蔚如极度惊慌，他一方面不断发电给蒋介石叫苦，一面与杨虎城商量对策。根据杨虎城的意见，孙蔚如再次找到武志平并委派他重新去苏区与红军接触。
2月17日，武志平带着一大包军用电池、发报机零件和军事情报等物资到旺苍坝红军总部。此时红军正在组织嘉陵江战役，徐向前、陈昌浩等都在前线，一直等了十多天，陈昌浩才会见了他。陈昌浩并向他解释，红军攻打汉中的意图是吸引胡宗南的注意力，以便乘机西渡嘉陵江，向甘肃进军。现在目的达到了，红军马上就离开川陕。武志平向陈昌浩提出希望留在红军中不回陕西了。陈昌浩告诉他，现在不行，红军还需要这条秘密交通线。虽然孙蔚如不接受你，你可以与陕南巴山游击队赵明恩联系。武志平只得离开红军返回陕南。
3月28日，红军发动了强渡嘉陵江战役，战役完成后，为接应中央红军，四方面军主动撤离了川陕苏区，“巴山秘密协定”也就完成了它的历史使命。
“巴山秘密协定”对巩固川陕苏区起到了很大的作用。由于有了这个协定，川陕革命根据地免于腹背受敌，红军可以集中力量对付四川军阀的进攻。这个协定也打乱了蒋介石在陕南对红军进行军事包围、经济封锁的计划，使大巴山五百余里的战线没有战事，红军也在这里建立了川陕秘密交通线，通过这条交通线，红四方面军获得了急需的军用物资和重要军事情报。红四方面军将资金交给武志平，武志平利用特殊身份从汉中换回医药、纸张、布匹、食盐、电器材料等重要的物资运往苏区，武志平将红军最为急需的军用地图、军事情报、中共中央文件、军用密码、报章杂志等用油布封牢，外面再用黄蜡浇固后送给红军。红四方面军根据武志平送来的军用密码，截译了蒋军许多重要的军事情报。武志平还护送红军重要干部进出苏区，潘自力、张德生、廖承志、刘瑞龙、张光远等一批重要干部安全地来到根据地，为川陕根据地的巩固和发展起了极其重要的作用。
“巴山秘密协定”增进了地方军阀对红军的认识和了解，加深了地方军阀对蒋介石的离心倾向，客观上为红四方面军在川陕根据地站稳脚跟创造了条件，就其深远意义分析，对以后张学良、杨虎城与中央红军的互不侵犯乃至“西安事变”的发生都有重要的影响。由于多种原因，“巴山秘密协定”没有见诸文字，也没有对外公布，其重要的历史意义长期以来没有得到应有的重视。
必须强调，虽然孙蔚如三十八军与红军订立了“巴山秘密协定”，但孙蔚如在政治上并非同情红军，他与红军接触纯粹是为了一己私利，且对共产党极为仇恨。红军出击陕南后，他立刻疯狂报复，下令处死在他军部当司书的共产党员崔臻善，活埋了原中共三原县委书记、陕西省委派来陕南做兵运工作的中共陕南特委成员偶彦民、亢学诗等同志。解放后有一些文章，称孙蔚如曾经给了红军很多帮助，武志平对此作了说明：
1936年西安事变时，许多同志和社会民主人士，都公开谈到以往从白区给红四方面军送进川、陕、甘等省军用地图和医疗器械等军用物资的情况，孙蔚如说都是他送的……这根本不是事实。
1983年11月，武志平再次撰文对这段历史事实加以说明：
第一，有人说送给红军的地图有一尺多厚：每省地图多则二百余张，少则百余张，且纸很重，我一人化装进入苏区岂能携带如此沉重物品？第二，说给我五万大洋的高价。每块银洋七点二钱，五万元计重三千六百斤，每人背七十斤，需五十人运往汉中，相反，我还用自己的钱给苏区同志买了部分用品。
武志平从旺苍回到汉中后，孙蔚如对他的态度已经彻底改变，孙蔚如对武志平说：“你去哪儿我不管，我们这儿没有你。”就这样，武志平被孙蔚如再次逐出汉中。在从汉中至关中的马道驿住宿时，武志平想起两年前随三十八军入陕南经过这里，因身负重要使命夜不能眠，如今使命完成自己却前途茫茫，思绪万千，同样夜不能寐，直到听见晨鸡报晓。
全面抗战爆发后，武志平辗转来到陕北延安，先在陕北公学学习，后来进入马列主义学院受训。毕业后从事情报工作，后被国民党特务逮捕，越狱后，又逢车祸，伤愈后与组织失去联系。遂返回南郑，过起农耕生活。日寇投降后，武志平到晋察冀解放区寻找党组织，找到当年参与西安谈判的中共党员南汉宸和经他之手输送到川陕苏区的潘自力。三个老朋友见面极为高兴。此时，南汉宸任晋察冀边区财政处处长，潘自力任晋察冀军区政治部主任，他们对武志平说：“你为革命立大功啦，我们要犒赏你，你就住在招待所，吃好，喝好，好好休息休息！”
关系接通后，武志平到设在张家口的晋察冀边区财政处从事商贸工作。北平解放后，他在军管会房地产接管部任处长，后任北京市园林管理委员会副主任。1952年2月9日，武志平被人诬告，被关进了北京草岚子监狱。半年后查清属诬告无罪释放，但工作丢了，武志平在家赋闲三年，平反之事拖延了七年。得知他的遭遇，1955年，南汉宸调他到国际旅行总社担任《旅行》杂志编辑。1957年后，调任中央文史研究馆副主任。“文革”中，武志平受尽磨难，1967年，六十六岁的武志平被下放至宁夏平罗“五七”干校劳动改造。两年后，干校同意让他回老家通县定辛庄治病。从宁夏回到北京才得知，他的大儿子因受其牵连在隔离审查中自杀了。1977年，七十六岁的武志平彻底平反昭雪，任国务院参事，定为行政十二级。1982年离休，享受局级干部待遇。
武志平的夫人陈新英的遭遇更为悲惨。1933年秋，秘密交通线肖成善站长的女儿陈新英与武志平结婚。后经武志平介绍，陈新英参加了延安吴堡青训班学习，走上了革命之路。青训班毕业后，陈新英按党组织安排回陕南做地下工作。1946年，陈新英在汉中被捕。因她姓陈，敌人怀疑她是陈昌浩的妹妹。一次次酷刑折磨，陈新英疯了，承认自己就是红四方面军总政委陈昌浩的亲妹妹。特务们信以为真，将其送到西安监狱关押。直到西安解放，陈新英才被解放军解救出来。由于多年的酷刑折磨，这时，她的神经已经完全失常。
陈新英比武志平小十七岁，从20世纪30年代投身革命。全国解放了，她却没有单位，得不到起码的照顾。神志清醒时，她向有关部门请求落实政策，但长期没有结果。直到1987年底，国家有关部门才给她落实政策，按行政十七级干部对待，每月发给退休生活费一百多元。遗憾的是，由于常年酷刑折磨导致陈新英体弱多病，1989年，七十二岁的陈新英病逝。
武志平素爱书法，在北京经常到徐向前、李先念、王维舟等领导同志家走动，并“讨要”宣纸，李先念笑曰：“当年你从汉中给我们那么多的物资，今天要点纸算什么。”
1991年10月13日，武志平在北京逝世，享年九十岁。