范桂霞1905年出生于广东省佛冈县的一个医生家庭，中共党员。
1927年，广东区委秘书长沈宝同向她交待了一项特殊任务：中央有一位重要首长要在香港养病，党组织决定她单独担任护理工作，对外伪装成他的妻子。
范桂霞才22岁，尚未结婚。她一听，不免面色羞红，但想到这是党交给她的重要任务，二话不说，接受了任务。
而这位病人，就是周恩来。
南昌起义后，周恩来率部队南下广东，由于劳累过度而得了严重伤寒症，高烧昏迷。党中央决定由叶挺、聂荣臻和汕头地区党的领导人杨石魂等护送周恩来到香港医治。中共广东省委在香港油麻地租了一套豪华住宅供周恩来居住治病。周恩来扮作别墅的主人、上海富商李老板，杨石魂是“二少爷”，“大少奶奶”(李夫人)就是中共广东区委接待处的范桂霞。
周恩来到香港后，高烧不退，昏迷不醒。经过多日的诊治，灌汤喂药，细心护理，终于苏醒过来。再经过一个多星期的服药治疗，身体逐渐康复。
过了一个星期，在范桂霞的精心护理照料下，周恩来的身体恢复得很快，能下床走动了。他大病初愈，组织上不准他外出工作，只能每天在室内活动，阅读由范桂霞给他带回来的报纸、文件，在看文件看报纸之余也常和范桂霞聊聊天。一天，周恩来问范桂霞：“你认识邓颖超吗?”“我当然认识邓姐姐啊。我在广州妇女解放协会工作时就认识她了。”范桂霞回答。“你知道她现在在哪儿吗?”周恩来显然十分想念妻子。
周恩来转而问及范桂霞的家庭情况。于是，范桂霞就把自己父亲被害、妹妹被捕等情况如实地向周恩来作了汇报。周恩来心情沉重地说：“干革命是要有牺牲的。我们一定要坚强地活下来，坚决地和敌人斗争到底，才有革命胜利的一天。
范桂霞一边听一边点头，她还告诉周恩来说：组织上让她来做护工，在家时称您“周主任”;出门后称您“李先生”，她自己则是“李太太”。周恩来问范桂霞有没有中意的男朋友。范桂霞坦诚地告诉周恩来，她的男朋友叫潘耀芳，是黄埔军校的学生，也是一名共产党员。
1927年11月的一天，周恩来对范桂霞说，他已经接到组织上的通知，马上要去上海参加党中央会议。他握住她的手，深情地说;“小姑娘，我从内心感谢你对我的照料。离别是暂时的，我们以后还会有机会相见。”