Ο Πλισόφσκι επανήλθε στην ενεργό δράση το 1939 κατά τη διάρκεια της γερμανικής εισβολής, αναλαμβάνοντας την υπεράσπιση του Μπρεστ. Μετά την κατάρρευση της πολωνικής άμυνας υπό το βάρος της ταυτόχρονης σύγκρουσης με τα γερμανικά και τα σοβιετικά στρατεύματα που είχαν επίσης εισβάλει εντός του πολωνικού εδάφους, επιχείρησε να διαφύγει μαζί με άλλους αξιωματικούς προς την Ουγγαρία, ωστόσο αιχμαλωτίστηκε στις 28 Σεπτεμβρίου του 1939 από τους Σοβιετικούς κοντά στο Λβοφ και ακολούθως εστάλη στο στρατόπεδο αιχμαλώτων του Σταρομπέλσκ της σημερινής Ουκρανίας, όπου μαζί με άλλους επτά υψηλόβαθμους στρατιωτικούς (μεταξύ των οποίων οι Στάνισλαφ Χάλερ, Λέον Μπίλεβιτς, Φράντσισεκ Σικόρσκι κ.ά.) κρατήθηκε σε ξεχωριστό χώρο. Την άνοιξη του 1940 εκτελέστηκε μαζί με άλλους Πολωνούς αξιωματικούς από τη σοβιετική NKVD στις μαζικές εκτελέσεις που έμειναν γνωστές ως σφαγή του Κατύν.