Pod koniec sierpnia 1939 roku pojechał do Warszawy. Po wybuchu II wojny światowej w czasie kampanii wrześniowej starał się o przyjęcia do Wojska Polskiego, jednak z powodu wieku i stanu zdrowia nie został zakwalifikowany. Kilka dni później, 5 września, razem ze swoją partnerką Czesławą Oknińską opuścił Warszawę i skierował się, razem z innymi uchodźcami, na wschód. Około 15 września dotarli do majątku znajomych Witkacego, rodziny Ziemlańskich, we wsi Jeziory na Polesiu. 18 września 1939 roku, po dotarciu informacji o ataku Związku Radzieckiego na Polskę, Witkiewicz popełnił samobójstwo, podcinając sobie tętnicę szyjną i zażywając weronal. Towarzysząca mu Czesława Oknińska również próbowała odebrać sobie życie, lecz pomimo zażycia dużej dawki lekarstwa została odratowana. Ciało Witkacego odnalazł siedemnastoletni wówczas Włodzimierz Ziemlański, syn właścicieli majątku. Następnego dnia Witkacy został pochowany na miejscowym cmentarzu.