部在随后的反击中连续破日军十余个碉堡。次日下午6时，进攻爱国女校日军堡垒时，黄梅兴在八字桥附近被日军迫击炮弹击中殉国，时年40岁 一同殉国的还有旅部参谋主任邓洸中校及通讯排官兵30余人。
殁后.黄梅兴殉国后，上海各界深表哀悼。国民政府在南京的中国殡仪馆设灵堂悼念。蒋介石慰勉其遗孀，并派人安顿其家人生活。国民政府追授黄梅兴陆军中将。其遗体由夫人赖伴梅、儿子黄崇武护送至南京雨花台落葬。夫人亲写挽联：“马革裹尸还，是男儿得意收场；可怜母殁半年，瞑目尚多身后事。鹃声啼血尽，痛夫子抬魂不