Đêm 15 tháng 6 năm 1978, Định cùng đồng đội giao chiến tại cao điểm 62 thuộc huyện Tân Biên sau khi Khmer Đỏ xâm lấn biên giới Việt Nam. Định bị trúng đạn và được sơ cứu tại đội phẫu thuật dã chiến của sư đoàn, tiếp tục được chuyển tiếp điều trị tại bệnh viện của sư 10 sau ba ngày. Một thời gian sau, Định tiếp tục được điều chuyển đến điều trị tại bệnh viện quân y tuyến trên. Ngày 29 tháng 12 năm 1978, gia đình ông Vọng tại làng Nguyệt Lãng thuộc xã Minh Thư nhận giấy báo tử của con trai Trần Quyết Định trong Chiến tranh biên giới Tây Nam. Giấy báo tử được chuyển từ phòng chính sách huyện Vũ Thư thuộc tỉnh Thái Bình, nội dung thông báo từ chính ủy Lê Minh Châu xác nhận Định tử chiến vào ngày 10 tháng 7 năm 1978, trung đoàn 24 đã quy tập tại mộ số 2 Tân Biên thuộc tỉnh Tây Ninh. Gia đình ông Vọng và hàng xóm đau buồn trước giấy báo tử của Định.