С 3 сентября 1999 года в составе своего подразделения выполнял служебно-боевые задачи в Республике Дагестан. 10 сентября 1999 года, проезжая с сержантом Гриневским по горной дороге на КАМАЗе с грузом боеприпасов, попал в засаду боевиков. Машина была повреждена, солдаты приняли бой; когда сержант Гриневский получил тяжёлое огнестрельное ранение, Зайцев укрыл его среди камней и оказал медицинскую помощь (сделал обезболивающий укол), после продолжил вести бой в одиночку. Когда закончились патроны в обоих магазинах автомата, сменил позицию, отвлекая боевиков от товарища. Будучи окружённым неприятелем, взорвал себя и боевиков связкой из трёх гранат. В этом бою были убиты и ранены 10 боевиков. Сержант Гриневский был найден, доставлен в госпиталь и выжил.