医院军医立即为他做了手术，取出了身上的弹片。当时伤情比较稳定，医生认为没有生命危险，不料，有一小块弹片未被取出，3天后伤口感染恶化，在台北三军总院不治身亡。吉星文死后，胡琏派专机把他运送到澎湖埋葬。现于事发地点设有凉亭，其内设有一纪念碑，写着「吉星文、赵家骧、章杰 将军八二三战役殉职纪念碑」。
后纪.吉星文将军殉国之后政府追晋为二级上将，并举行大规模的国葬。
家庭.妻子沈嘉斌，五名子女：