1950年10月他们毕业时，邓蜀平夫妇被分配到荒凉偏僻的贵州省兴仁专署。刘伯承对邓小平说：“把老三(邓蜀平)留在身边吧，反正还需要人。”但是邓小平坚决地说：“不!他们没有经过革命和战争的考验，让他们到贵州去，对他们的成长有好处。”简短的一席话，就决定了邓蜀平一生的命运。兴仁并不是邓蜀平夫妇的最终目的地。他们由宣传部长甘东带队，前往普安县青山镇执行任务。进驻青山以后，工作队着手要办的就是新的人民政府镇长人事安排，经过县、区领导和工作队集体研究，决定让邓蜀平出任共和国第一任青山镇长。邓蜀平上任伊始，白天带人到处检查指导工作进展，处理新的情况和问题;晚上便向群众宣讲政策，做思想工作，引导群众诉苦并检举揭发恶霸和地方官吏的罪行。
邓蜀平在青山收到的信件全是邓小平从重庆寄来的，有一次还寄来一件大衣。而曾经当过普安县商业局长的张文华则说：有一次，他与邓蜀平正在研究工作，通讯员送来邓小平的一封信，他匆匆看完以后，立马就撕了。张文华劝他不能这样做，但是邓蜀平却很生气地说：“大哥左一遍右一遍要我好好锻炼，我难道还是孩子?”从他的表情中，人们读出了他心里的某种不愉快。
邓蜀平在青山担任镇长约15个月，后调到县财政科(局)担任科(局)长，直到1959年12月离开普安。在财政局，邓蜀平为县里当好家理好财发挥了重要作用。出色的表现，优秀的成绩，得到了领导的赏识和群众的认可。在1956年和1958年的县第二届和第三届一次人民代表大会上，邓蜀平连续两届被选举为县人民委员会委员。
有一种说法认为，邓蜀平的情绪一直比较低沉，原因是他一直在生邓小平的气，因为邓小平把他安排到贵州以后，除了不断地叮嘱他加强自我锻炼之外，几乎是不管不问，就像没有他这个兄弟一样。然而，许多事实又证明，邓小平是时刻牵挂和惦念着邓蜀平的。他经常让妻子卓琳给邓蜀平写信，还把他们的孩子的照片寄给邓蜀平。
1955年底，邓蜀平在昆明的宾馆里见到自己的大哥。互报平安以后，邓小平只是简单地问邓蜀平，工作怎么样。不到一个小时，邓小平便丢下他们去接见别的领导去了。此后，他们便再也没有单独和邓小平在一起，只是到了吃饭的时候，才共同进餐。但是每次吃饭，他们都感到很拘束，因为邓小平与在座的领导之间总要互相敬酒，自己的身份地位与那种场合的气氛总是无法融洽。
后来当人们问起见到邓小平的感觉和印象时，邓蜀平说：“我们见到了邓副总理，但是没有见到我的老大(大哥)。”他说和邓小平在一起一点儿都不自在，还是做平民百姓洒脱。
1959年12月，组织上把他调到安顺市财政局担任局长。1961年5月，成立县级六枝市，邓蜀平奉命到六枝担任副市长。“文化大革命”开始前夕，邓蜀平被调往贵阳市南明区当副区长。然而，他还没有到新的岗位上任，邓小平已被当做党内第二大走资派揪出来了。得到消息，邓蜀平长叹一声，“完了”。接着他被革了职，天天被揪到大庭广众之中交待问题。无情的折磨使他身心憔悴，无端的屈辱使他大失所望。1971年3月15日，年仅58岁的邓蜀平迫害致死。