1919년 이래 독립운동에 뜻을 품고 있던 중 1920년 10월 김국경(金國景)을 만나 조선총독부(朝鮮總督府) 정무총감(政務總監)의 암살 계획에 참여하였다. 중국 간도(間島)에 있던 광복단 단원 김국경은 단장(團長) 박성빈(朴聖彬)으로부터 전라도·경상도·충청도의 군자금과 독립군(獨立軍)이 될 청년을 모집하기 위한 수령으로 임명되어 국내로 들어왔다. 서울에서 일본 관리의 암살을 계획하고 있던 김국경은 10월 9일 정무총감이 공주지방을 순시한다는 소문을 듣고 곧바로 동지 8명을 모집하여 공주에서 정무총감 암살을 준비하였다. 이들은 암살의 구체적인 방법을 모의하면서 폭탄 및 권총 등의 입수를 위해 평양(平壤)으로 동료를 파견하였다. 박재옥은 김국경이 공주에 도착한 후 가장 먼저 만나 정무총감 암살에 가담하기로 했으며 광복단 충남지부장으로도 임명되었다. 이들은 평양에서 무기를 가지고 내려올 동지를 기다리고 있었으나 정무총감이 공주로 내려온 다음 날인 10월 10일까지도 무기가 도착하지 않고 정무총감도 논산(論山)으로 향하면서 결국 암살 계획은 실패하고 말았다.

이후 박재옥은 광복단 충남지부장으로서 동지를 규합하고 군자금을 모집하는 활동에 주력하였다. 1920년 10월 11일 김국경은 경상도로 떠났고, 박재옥은 충청남도 논산군 상월면(上月面)에 있는 동지 윤상긍(尹相肯)의 집으로 가서 함께 단원 모집 활동을 시작하였다. 10월 12일 이승조(李承兆)의 집으로 가서 광복단 가입을 권유했으며, 조각 기술을 가지고 있던 그와 함께 ‘대한민국광복단지인(大韓民國光復團之印)’이라고 새긴 인장(印章) 2개와 「통고서(通告書)」 8~9통을 제작하였다. 그리고 10월 23일 조선독립을 위해 군자금 30,000원을 제공하라는 내용의 문서를 논산군 광석면(光石面) 율리(栗里)의 윤구병(尹龜炳) 외 2명에게 발송하였다. 또한 윤상긍을 광복단 충남지부의 통신원(通信員)으로 임명하고 이주호(李周鎬)를 논산지단장(論山支團長)에 임명하는 등 활동 준비에 노력하였다. 이들은 박재옥 명의로 「사형선고취소증(死刑宣告取消證)」을 제작하기도 했다.

이와 같이 활동하던 중 11월 초 군자금 모집을 위해 논산군 성동면(城東面)의 부호(富戶) 조동시(趙東始) 집으로 가다가 동지들과 함께 일본 경찰에 체포되었다. 1921년 3월 공판에 회부되어, 5월 20일 공주지방법원(公州地方法院)에서 이른바 ‘대정(大正) 8년 제령(制令) 제7호 위반’ 등으로 징역 2년을 선고받았다. 이에 불복하여 즉시 경성복심법원(京城覆審法院)에 공소를 제기하였으나, 7월 1일 취하하고 옥고를 치렀다.

정부는 2017년에 건국훈장 애족장을 추서하였다.

• 형사사건부(刑事事件簿)
• 형사공소사건부(刑事控訴事件簿)
• 동아일보(東亞日報)(1921. 6. 15)
• 매일신보(每日申報)(1921. 6. 15)
• 현대사자료(現代史資料)(강덕상, 1971) 제27권 541~543면
• 광복단원(光復團員)의 검거(檢擧)(1920. 11. 17, 조선소요사건관계서류)
• 조선독립운동(朝鮮獨立運動)-민족주의운동편(民族主義運動篇)(김정명, 1967) 제1권 분책(分冊) 476~478면