이원렬은 3.1운동 이후 국외에서 독립운동에 투신하기 위해 고향인 경남 하동(河東)을 떠나 1919년 5월 6일 동지 한 명과 400원을 가지고 중국 봉천,북경 등지를 거쳐 그해 6월 중순 상해에 도착하였다. 그해 9월 상해에서 대한민국 임시정부의 기관지인 독립신문의 기자로 활동하였으며, 같은 해 11월 국내 각 지방의 유력자,재산가,학교,종교 등을 조사하여 임시정부에 보고하는 조사원에 임명되기도 하였다.

이후 이원렬은 북경에서 4~5개월 동안 독립운동을 전개하였다. 다시 국내에서 독립운동을 하기 위해 귀국하다가 안동현(安東縣)에서 일제에 체포되었다. 이로 인해 이원렬은 1921년 5월 31일 부산지방법원 진주지청에서 소위 대정 8년 제령 제7호 위반으로 징역 1년 6개월 받았다.

출옥 이후에도 이원렬은 노농운동에 투신하여 하동노농연합회(河東勞農聯合會)에서 활동하였다. 1924년 4월 17일 서울에서 개최된 '조선노농총동맹' 발기회에 남선노농동맹회(南鮮勞農同盟會) 대표로 참석하였으며, 1925년 11월 11일에는 조선노농총동맹 중앙집행위원으로 선거되는 등 맹렬한 활동을 하던 중 1927년 6월 사망하였다.

정부는 고인의 공훈을 기려 2011년에 건국훈장 애족장을 추서하였다.

• 上海假政府 交通部 特派員 檢擧에 관한 건(1920. 6. 30) 不逞團關係雜件-朝鮮人의 部-上海假政府(2)
• 독립운동사자료집(독립운동사편찬위원회) 제7집 1199~1203면
• 中外日報(1928. 6. 18)
• 朴齊雄 判決文(光州地方法院 : 1921. 7. 5)
• 조선노농총동맹 통문의 건(1925. 11. 18) 검찰사무에 관한 기록(1)
• 朝鮮勞農總同盟 발기회의 건(1924. 4. 17) 검찰행정사무에 관한 기록(1)
• 독립운동사(독립운동사편찬위원회) 제4권 302면
• 東亞日報(1921. 6. 4, 1922. 8. 8)