日寇为巩固其战略后方，1938年内将关东军的兵力扩大了3倍以上，并以伪蒙军替换作战不积极的伪满军，加强对南满的“大讨伐”。一些非党的山林武装经不起艰苦考验纷纷瓦解和叛变，杨靖宇率部突围进入长白山区建立密营。日寇在诱降碰壁后，于1939年冬大雪封山时又展开封锁和“讨伐”。因敌追踪雪地脚印和炊烟，部队又衣食无着，杨靖宇决定分散突围。最后，他自己带60余人东进。因有一个参谋叛变使行踪暴露，激战后他身边只剩两人，被日寇封锁在伐木场附近的山中。1940年2月18日，两个警卫员下山买粮牺牲。2月23日，他孤身下山也被围，战至最后，壮烈就义。

    杨靖宇牺牲后，日本侵略者残忍地剖开他的腹部，只见他的胃里一粒粮食都没有，只有尚未消化的草根、树皮和棉絮……

    后来，为了纪念杨靖宇，在杨靖宇牺牲地吉林省通化市建起了烈士陵园，吉林省和通化市的领导及杨靖宇的几十位老战友参加了公祭公葬大会。毛泽东、刘少奇、朱德、周恩来等都送了花圈；朱德元帅亲笔题词：人民英雄杨靖宇同志永垂不朽！