1939年5月，日伪军对冀东地区进行疯狂大扫荡。八路军冀东军分区化整为零，部队主力转移到长城外和丰润县境，留下李向之率留守人员配合唐聚五部就地坚持斗争。5月17日夜，唐聚五获知敌人要来搜山，考虑李向之正在患病，县大队还有伤员，不宜突围硬拼，主张分散隐蔽。李向之同意后，唐聚五率几人登上马蹄峪山。
5月18日清晨，唐聚五等在长城脚下迁安县柳沟浴村与日军遭遇，在平台山被包围，几经突围未成，身负重伤后仍顽强指挥战斗，最后壮烈牺牲。时年40岁。
唐聚五牺牲后，八路军冀东军分区举行了隆重追悼会。《新华日报》发表社论，深切悼念这位民族英雄。南京国民政府追授他为陆军上将。
国民党军政要员在重庆为其举行了隆重的追悼会，冯玉祥将军和孙科以及东北名人李杜、莫德惠、刘尚清分别送了挽联。
冯玉祥的挽联是：
气壮山河，忠光简册;
早复东北，告慰英灵。
孙科的挽联是：
忠烈壮千秋，自有殊勋腾上国;
乾坤存正气，那堪挥泪吊忠魂。
1940年2月12 日，中国共产党《新华日报》发表了《追悼唐聚五将军》的社论，对其抗日救国业绩和英勇牺牲的大无畏的革命精神表示沉痛的哀悼。
