第一次世界大战爆发后，莫塞莱毅然离开了牛津大学的研究室，成为英军的皇家工兵的一名志愿兵。1915年4月，他作为负责电话通讯的军官，受命前往土耳其的加里波利半岛。同年8月10日，他在加里波利之战中被敌军开枪击中死亡，年仅27岁。当时多位人士都感慨，如果莫塞莱能够幸存到1916年，他将极有可能获得诺贝尔物理学奖。