十月初旬，郝将军率部先期到达忻口布防，积极派兵增援被日寇围困中的原平镇晋军。他在耳闻目睹了日本侵略者的野蛮行径和嚣张气焰后，更加坚定了抗战到底的决心。

    十月十日，忻口会战即将正式展开，郝梦龄给妻子剧纫秋写下最后的遗嘱：

    余自武汉出发时，留有遗嘱与诸子女等。此次抗战，乃民族、国家生存之最后关头，抱定牺牲决心，不能成功即成仁。为争取最后胜利，使中华民族永存世上，故成功不必在我，我先牺牲。我即牺牲后，只要国家存在，诸子女之教育当然不成问题。……倘余牺牲后，望汝好好孝顺吾老母及教育子女，对于兄弟姐妹等亦要照拂，故余牺牲亦有荣。为军人者，对国际战亡，死可谓得其所矣！

    纫秋贤内助，拙夫龄留字，双十节于忻口。

    这些慷慨悲壮的话语，表现了郝将军对中华民族的赤胆忠心。

    十月十一日，忻口战役正式展开。指挥进攻忻口的日军第五师团师团长板垣征四郎，在平型关地区被我八路军一一五师重创以后，报复之心十分强烈，他集中其全部精锐，以飞机、大炮、坦克等精良武器装备，组成“立体战争”的密集火力网，倾全力向我忻口阵地猛攻。当时，首当其冲的是布防于中央地区的第九军。郝梦龄任中央地区的总指挥。面对强敌，毫无惧色，亲临第一线指挥作战。

    十二日，敌攻陷中央地区的锁钥部南怀化。敌我双方在忻口西北、南怀化东北的二零四高地上，展开了激烈的拉锯战，一昼夜竟易手十三次之多。敌我双方死伤惨重。我部在敌优势火力轰击下，平均每日伤亡一千多人。第九军在夺回被敌攻占的高地后，有的团只剩下一个营的兵力，郝将军仍鼓舞官兵说：“此次抗战，是民族战争，胜则国存，败则国亡。人人都应抱定有我无敌，有敌无我，我死国活，国活我死之决心。军人的天职是保国为民。现在国将不国，民不聊生，就是我辈军人没有尽到责任。欲置国家于磐石之上，拯救黎民于水火之中，必须官兵用命，奋勇拼杀”。

    当第三二二团战斗到只剩下一百多人的时候，郝将军又亲到该团阵地前对百余名官兵讲话：“……先前我们一团人守这个阵地，现在剩一连人还是守这个阵地，就是剩下一个人，也要守这个阵地。将有必死之心，士无贪生之意。我们一天不死，抗日的责任一天就不算完，出发前，我已在家中写下遗嘱，不打败日军决不生还。现在我同你们一起坚守此阵地，决不先退。我若先退，你们不管是谁，都可以枪毙我；你们不管是谁，只要后退一步，我立即枪毙他！你们敢陪我在此坚守阵地吗？”

    官兵们以雷鸣般的声音回答：“誓死坚守阵地！”

    十月十二日以后，敌以飞机、大炮、坦克向忻口中央地区猛攻数十次，郝率部御敌，屹然不动。迫十五日夜，郝奉命指挥七个旅，由正面向敌夜袭，左右翼同时出击策应，期收夹击之效。夜三时，郝亲临前线，挥兵奋进，连克数座山头。五十四师师长刘家麒也随郝督队前进。到五时余，天已微明。

    郝担心天明后新夺的阵地受敌空、炮火力威胁，决定乘胜直追，以即刻将残敌歼灭，遂更奋勇挥兵。在我追袭下，敌阵纷乱，不得不以机枪、榴弹炮掩护退却。

    这时，郝梦龄、刘家麒已临散兵线之前，距敌仅二百多米。突然，郝、刘中弹倒下，二将在弥留之际，仍力呼所部杀敌报国，而后壮烈牺牲。

    同时殉国的，还有独立第五旅旅长郑廷珍等。

    郝梦龄将军是抗战初期，牺牲在抗日疆场上的第一位军长。噩耗传开，举国悲悼。当灵柩于十月二十四日运抵汉口时，武汉各界代表四千余人往车站迎灵。

    十一月十五日，武汉各界隆重举行追悼大会，全市下半旗志哀，武汉行营主任何成浚代表