牺牲，高致嵩升任第264旅少将旅长。

高致嵩率部在大场、江湾一线，与敌激战两个多月，常实施夜间突袭，或开展白刃肉搏，击毙日军甚众。10月，奉命转守上海北站。11月5日，日军在杭州湾登陆，对上海中国守军形成包围之势，高致嵩奉命率部撤离上海，向西转移。旋奉命率部参加南京保卫战，负责防守南京中华门外雨花台左翼阵地。

12月7日，日军逐渐占领了南京外围阵地。11日晨，日军向雨花台264旅阵地发起猛攻。高致嵩指挥部队沉着应战，多次打退敌人的进攻，并多次亲率奋勇队逆袭，与冲入中国军队阵地的日军展开白刃格斗，日军尸横满地，中国军队伤亡亦惨重，但阵地却岿然不动。12日，日军调集百余架飞机，数十门大炮，配合第六师团主力数千人向雨花台阵地发起猛攻。高致嵩鼓励官兵“誓与阵地共存亡”，指挥部队拼死抵抗。无奈因部队伤亡过大，且又无援兵，弹粮俱缺，雨花台阵地全部被敌重炮摧毁，高致嵩所部数千人大部壮烈殉国。高致嵩牺牲时，年仅38岁。

国民政府为表彰其抗日救国、壮烈牺牲的事迹，特追赠高致嵩为陆军中将。1986年、1987年，江西省人民政府、浙江省人民政府追认高致嵩为革命烈士。