В начале июня 1941 года Д. М. Карбышев был командирован в Западный Особый военный округ. Великая Отечественная война застала его в штабе 3-й армии в Гродно. 27 июня штаб армии оказался в окружении. В августе 1941 года при попытке выйти из окружения генерал Карбышев был тяжело контужен в бою в районе Днепра. В бессознательном состоянии был захвачен в плен. В ночь на 18 февраля 1945 года в концлагере Маутхаузен, в числе других заключённых, был облит водой на морозе и погиб.