1923年，卢笃茂毕业于广东省商业学校，同年秋加入社会主义青年团。1924年在普宁县麒麟小学任教，与当时在普宁一带领导革命运动的方方、何石等建立了联系，并帮助陈卓然、杨日耀等在揭阳县林厝寮、白宫和溪尾等地秘密组织农会。
1925年冬，卢笃茂转为中国*党员。1926年春，东江农*动领导人彭湃、杨石魂调卢笃茂到揭阳县中山中学任教。3月，第一届*揭阳县委员会成立，卢笃茂担任组织部长，分管组织、青运、学运和农运工作，并担任国民党揭阳县党部青年部长。
1927年蒋介石发动四一二反革命事变。消息传到潮汕，卢笃茂接到国民党左派人士郑德初密报，立即组织骨干转移、隐蔽。他旋即与何石一起，组织普宁八区、揭阳三区赤卫队千余人，于4月23日向国民党右派新国民社老巢——太史弟发动进攻。此役虽未得手，但大大地鼓舞了革命人民的士气。4月下旬，卢笃茂带领揭阳林厝寮等地农民武装，配合何石、卢世光、李崇领导的农军，歼灭双手沾满揭阳人民鲜血的敌龙振国部107人，农军声威大振。
5月，卢笃茂和战友们正在调整组织，准备再战的时候，忽奉上级指示，要他到泰国安置流亡人员。他毫不迟疑地服从组织调遣，到泰国的曼谷、宋卡、乌汶、大城和景迈等地建立联络点，并争取华侨中的同情革命者帮助无亲可攀的流亡同志安置职业。共联系上300余人，建立了*支部和联络系统，以便需要时分批回国。1927年冬，卢笃茂奉命回国，任*揭阳县委巡视员。不久，敌人在潮(安)、澄(海)、饶(平)三县发起“会剿”，揭阳武装团队长彭名芳不幸牺牲，继任的吴涵也被敌人杀害，党组织派卢笃茂接任此职，
1928年1月，揭阳县委书记张秉刚被捕牺牲;4月7日，广东省委常委、潮梅特委书记沈青和省委巡视员庞子谦、徐克家到揭阳指导工作，8日被捕殉难;揭阳县委组织部长林运盛、宣传部长陈卓然，以及革命骨干杨日耀、王南杰等也先后遇难。潮梅地区革命处于极为困难时期。面对凶残的敌人和重重艰难险阻，卢笃茂没有心灰意冷，他以百折不挠的精神和坚韧的毅力，把流散人员百多人集中起来，到五房山进行整训;并将南昌起义军撤离揭阳时留下的30多支长枪用来武装队伍，组织起揭阳工农自卫军。重整旗鼓，投入战斗。参加广州起义的红十一团攻打普宁反动据点果陇、杨美战役时，卢笃茂率领工农自卫军参加战斗。战斗结束后，红十一团田时彦部队进驻五房山，卢笃茂奉命率自卫军与田部合编为自卫军游击总队。
1928年6月，方汝辑传达省委指示并主持成立揭阳临时县委会，卢笃茂负责建立武装团队工作。他带领18名武装人员，以五房山为基地，训练游击战士，开展山地游击战，使革命的红旗又高高飘扬在五房山上空。
这期间，在粤东八乡山一带坚持革命斗争的古大存曾来揭阳，在五房山的上牛棚的山寮里会见卢笃茂。共同的革命理想使他俩一见如故。此后，他俩成为革命征途中的亲密战友。8月，*梅县、大埔、丰顺、兴宁、五华、潮安、揭阳七县联合委员会成立，开辟八乡山革命根据地，古大存任联委书记，卢笃茂任联委委员。1929年2月，*东江特委在丰顺的释迦岽成立，卢笃茂任农运部长，1929年至1930年，他转战在潮梅一带，多次带领武装部队配合古大存攻打揭阳新圩反动武装，扩大革命影响。
1931年武装部队改编后，卢笃茂任中国工农红军独立师二师二团政委。
同年秋，大南山搞起抓“AB团”肃反运动，卢笃茂一度遭到不公正待遇。后得澄清。到特委《红星报》协助搞编辑工作。
1932年1月10日，在东江特委扩大会议上，卢笃茂被选为东江军事委员会委员，并任潮(安)普(宁)惠(州)揭(阳)革命军事委员会军事部长。这年春节，他带领队伍攻打大良岗，接着又到县城(榕城)西门炸敌人炮楼，击毙溪头乡恶绅陈居宝和大良岗豪绅徐长贵。
1933年9月，国民党军大举“围剿”潮普惠边的大南山根据地，卢笃茂重新被选为军事委员，担任东江红军第二路军总指挥，留守大南山，卫戌苏区。他带领所部百余人，转战潮、普、惠、揭等县。不久，东江红军改编为东江红军游击总队，卢笃茂任参谋长。
1934年临近春节，他和部队带着战利品重回大北山，准备与游击区的乡亲们共同欢度春节。当他们回到大北山时，见村庄被敌人洗劫一空，训练营地也被炸毁。时值隆冬，缺衣断粮的农民在死亡线上挣扎。见此情景，卢笃茂热泪纵横，悲愤欲绝。他当即下令：部队只留下一天经费，每个同志存款不得超过15个铜板，身上的东西和带来的战利品凡可送给乡亲的，一律集中，分发到各村各户。物资虽不多，但雪中送炭，解了乡亲们一时之危。乡亲们感激地连声说：“*好!游击队好!”部队连夜转移到揭阳四区红色乡村。除夕，官兵们以白水萝卜汤作为自己的团年饭。
1934年7月，盘踞在广东省东江地区的国民党反动军队大举向大南山革命根据地进攻。敌潘彪部配合地主反动武装共1500多人，攻入揭(阳)丰(顺)五(华)边红色村庄。这支乌合之众到处抢劫掳掠，屠杀革命志士和无辜群众，弄得东江地区狼烟四起，满目疮痍，百姓惶惶不可终日。*东江特委派东江红军游击总队参谋长卢笃茂率卢秋桂中队突击敌后，吸引敌人，以解大南山之围。卢笃茂率领的游击中队，与敌初战于铁山之下，再战于浦山麓，三战于杨梅山上。经数个回合激战之后，卢笃茂于7月13日带着疲惫不堪的余部90余人，转移至大北山的背岽。敌军尾追而来，形成包围之势。卢笃茂临危镇定，指挥自若。他重振队伍，利用地形，就地抗击，边打边撤。翌晨，红军突围不成，退守于良田乡之胡山头，依托山岭林地，与15倍于己之敌血战经日，惨烈空前。由于兵力悬殊，寡不敌众，红军战斗到弹尽粮绝，卢笃茂也在战斗中扭伤右脚，难以走路。在此紧急关头，他当机立断，下令中队长卢秋桂率领战士们从小道突围，自己和不能走路的伤员各自分散寻找隐蔽。突围成功了。
突围出来后，卢笃茂吃力地爬到一个破旧木炭窑躲避，后被河?水村农民陈香发现，接到家里治伤。但由于流氓陈桶告密，敌人前来搜捕，卢笃茂不幸落入虎口。
在桐树坪公厅敌军部驻地，卢笃茂被绑在木柱上。一个军官令马弁拿来椅子，并亲自解缚让坐。
“你还认得我和潘团长吗?”军官开口问道。
“认得，”卢笃茂白了他一眼：“印象很深。”
军官高兴地忙叫马弁拿来茶水、馒头和香烟，殷勤地招呼卢笃茂喝茶、抽烟。卢笃茂不客气地拿起馒头就吃，还不时喝口茶，直到吃饱喝足，又泰然地抽起烟来。
军官装出抱歉模样，皮笑肉不笑地说：“老相识了，兵戎相见，情非所愿。”
“知道了。”卢笃茂不耐烦地拖长尾音。
军官笑嘻嘻地走近卢笃茂，有意放低嗓门，轻声细语：“我和潘彪投诚之后，都受重用，有职有权，你看好不好?”
“很好。”卢笃茂轻蔑地回答。敌军官得意忘形了：“我两人月薪比你全年的薪水还要多，对吧?”
“对!”
“我们现在这么好，吃的、穿的、用的，尽管享受，又有权有势;而你们那么苦，天天处在饥寒交迫之中，真可惜!”敌军官装出怜悯的样子，接着又狡黠地问：“时至今日，卢先生有何感想?”
“感想倒是有一点。”卢笃茂喝了一口茶，“你两个人好的很多，但有一点不好。”
军官诧异地恭听：“有何不好?愿尊听明告。”
卢笃茂幽默地说：“就是出卖灵魂之后，变成一个没有灵魂之人，不像人也不像鬼，这算什么东西!”接着他用手指着自己的太阳穴：“我虽然有许多不好，吃不好，睡不好，但有一点比你好，就是保存了革命者的气节，保存了中国人应有的骨气，你说是不是?”
敌军官听了，顿时气得脸青手颤，右手往桌子一拍，命令马弁用铁丝将卢笃茂两个手指扎了起来。刹那间，卢笃茂两个手指紫黑，但他忍住巨痛，怒斥道：“要绑就绑，动那么大肝火，有失头目风度。看来你投敌叛变之后，颇有国民党的党性，可惜失去了人性!”
经多次公堂审问，卢笃茂没有向敌人低头，更没有说出半句党的机密。敌人把他送到丰顺县城汤坑，旋又转到潮州监狱囚禁。
*东江特委托潮、澄、揭边县委派人探监。前去探监的是一位上了年纪的女同志。她进监狱一见卢笃茂就高声呼唤：“笃茂，笃茂，姨母来看你啦!”卢笃茂闻声，立即随应：“姨母，谢谢你!姨丈和表兄弟们都好吗?”他关心的是首长和战友们的安全。当“姨母”拿钱给他时，他坚决谢绝：“目前行情不好，家里很困难，我怎能要?”他不愿增加组织的负担。最后“姨母”问他还有什么话要说?卢笃茂坚定地回答：“叫表兄弟们勤耕力做，将来一定会发展的。”
敌人见卢笃茂不肯投降，将他转移到汕头市石炮台监狱。这个监狱座落在汕头市南端的海边，有水牢，它与广州的南石头监狱齐名，都是囚禁革命志士的地方。
卢笃茂被押解至这个监狱之后，敌人耍尽花招诱降。先来个离间计;给他特殊待遇，住上好房子;以新款大方的服装代替破旧囚衣;派医生上门治伤代替严刑拷打。许多要人不时前来探监，许以重任，封给大官，有的当面提出请他出任县长、团长。接着，《汕报》、《星华日报》刊出了卢笃茂的《自由书》。这篇《自由书》原来是革命者的爱国宣言书，被敌人文字剪接，精心加工，变成面目全非的“宣传品”。在复杂的斗争形势面前，卢笃茂表现十分坚定沉着，在狱中继续领导难友们进行斗争。他制定了一个越狱计划，由于少数人性急，提前越狱，引起敌人注意，以致整个计划不能实现。但这也正解开了人们对所谓《自由书》的疑窦。
敌人心还不死，又把卢笃茂转送到广州感化院，企图使他回心转意、叛变革命。第一集团军司令部、广东省政府都派出代表出面收买。东江绥靖公署主任李扬敬入院探监，当面许以高官厚禄，下了不少心思，都被卢笃茂嗤之以鼻。敌人黔驴技穷，狰狞面目毕露，下令处死卢笃茂。
1935年2月3日，农历大年除夕，卢笃茂英勇地牺牲在黄花岗七十二烈士墓旁，时年仅31岁。
