وی در سال ۱۹۳۸ میلادی در تاشکند به اتهام واهی جاسوسی تیرباران شد. هر چند که در برائت‌نامه‌ای که سال‌ها پس از مرگ استالین صادر شد، تاریخ مرگ او را ژوئیهٔ ۱۹۴۱ و آن هم به دلیل ابتلا به بیماری مالاریا در زندان ذکر کردند. کسانی چون بزرگ علوی در کنار تقی ارانی و ایرج اسکندری که نخستین دوره مجله دنیا را منتشر می‌کردند از شاگردان مرتضی علوی بودند. آنها از اعضای برجسته گروهی بودند که به گروه ۵۳ نفر معروف شدند.
از مقدمه کتاب:
نوشتاری که بانو نجمی علوی بر پایه مقاله های نامه پیکار گردآوری نموده، از دیدگاه تاریخ مبارزات توده ای و کمونیستی ایران علیه خودکامگی و رهایی کشور از سلطه امپریالیسم انگلیس دارای ارزش فراوانیست. این ارزش نباید به آن معنی تلقی شود که کمونیست های ایرانی از فلسفه کمونیسم و همچنین از نخستین کشوری که انقلاب کمونیستی در آن اتفاق افتاده بود و مردمش در پی برپا ساختن جامعه سوسیالیستی کوشا بودند، آگاهی درستی داشتند و یا درک آنان از جامعه سوسیالیستی خالی از خدشه و خلل بوده است.