Пасля савецкага нападу на Польшчу ў 1939 годзе Багатырэвіч быў арыштаваны органамі НКВД і вывезены ў Казельск на тэрыторыі СССР. Увесну 1940 года ён быў расстраляны ў Катыні разам з некалькімі тысячамі польскіх афіцэраў і генералам Мечыславам Смаравіньскім. Цела Багатырэвіча было знойдзена немцамі ў 1943 годзе падчас эксгумацыі на месцы расстрэлу.