1939年1月，新四軍成立了江南指揮部，負責統一領導江南抗日武裝。為了擴充主力部隊，陳毅再次邀請巫恒通到溧陽，商討整編部隊的計劃。巫恒通克服了重重困難，將抗敵自衛團改編為新四軍第三團，由巫恒通任團長。活躍在鎮江、句容、江寧一帶，連連克敵，真的成為了一把刺敵腹背的利刃。
1941年1月，國民黨製造了震驚中外的“皖南事變”。不久日軍便舉兵對茅山抗日根據地展開了殘酷的“掃蕩”。此時，由於新四軍主力已北渡長江，新三團孤軍奮戰，許多同誌犧牲了。巫恒通懷著滿腔的悲憤對大家說：“堅持抗戰，有敵無我，有我無敵，隻有把敵人驅逐出國境，才能保全生命財產。”1941年春天，新四軍奉命改編。新三團改編為新四軍第六師十六旅四十七團。與此同時，又在遊擊區自上而下地建立起各級抗日民主政府。黨組織決定他擔任茅山第五行政區督察專員兼句容縣長。
1941年夏季，新四軍主力回師茅山，連克日軍二十多個據點，形勢逐漸好轉。敵人不甘失敗，又集中了優勢兵力，再度“掃蕩”茅山。9月6日，巫恒通和縣委機關的幾位同誌集中在句容二區中心大壩，準備轉移。突然，衛兵發現雨霧中有人影正急促地朝著中心大壩方向移動，原來是敵人包圍上來。衛兵立即鳴槍報警，正當巫恒通帶領大家突圍時，敵人已將中心大壩團團圍住。巫恒通奮力甩出了一顆顆手榴彈，他想借著騰起的煙霧衝出重圍，可敵人在身後緊追不舍。最後，巫恒通受傷被俘，敵人將他押送到句容日本憲兵隊。
抓到了巫恒通，敵人如獲至寶。一到憲兵隊，敵人就設宴為他“壓驚”，四周晃動著虛偽的笑臉，巫恒通不屑一顧。接著敵人又企圖委以“清鄉”專員收買他。他聽罷勃然大怒：“你們這些沒有人性的野獸，是我不共戴天的仇敵！我今天到此隻有以死赴之。我生的光榮，死的光榮，想讓我賣國求榮那是妄想！”
他開始絕食，敵人又急忙拉來了他幼年就學時的老師陳希周，企圖以師生之情，遊說勸降。陳希周是偽句容縣縣長，早已當了漢奸。巫恒通向壁而臥，以沉默來表示蔑視。陳希周見巫恒通沒有任何反映，還以為是學生未聽出老師的口音，表白道：“我是陳希周呀！”巫恒通再也忍耐不住了，他猛地轉過身來，怒目而斥：“不，你不是陳希周！陳希周是中國人，你是漢奸走狗賣國賊，我不認得你這個民族敗類，你趕快滾開！”陳希周灰溜溜地走出了囚室。
他堅持絕食。戰前曾擔任過江蘇省教育廳長的大漢奸周佛海拍來了“慰問電”，並派來心腹作說客，企圖以舊時的上下級關係，說服巫恒通“就範”，巫恒通自然不買他的帳，又大罵了一頓。
一天，囚室的門打開了，從外麵走進來一個孩子。這是巫恒通才十一歲的小兒子。兒子一眼看見了遍體傷痕的父親，失聲痛哭起來。孩子的淚水，怎能不讓父親動心？卑鄙的敵人早在巫恒通被捕之前，就擄走了這年幼的孩子，企圖迫使巫恒通放下抗日武器。現在，又妄想以父子之情軟化巫恒通。巫恒通寧死不屈，他知道這是自己最後一次見到兒子了，強壓住胸中感情的波瀾，用手輕輕地撫摸著兒子的頭，從容地給他講起文天祥、史可法的故事。最後，他鄭重的對兒子囑托道：“你要永遠記住你爸爸是怎樣至死不投降的。如今，你哥哥參加新四軍在蘇北抗日，是死是活還不知道。但是你爸爸就要象文天祥、史可法那樣為國犧牲了。你要繼承父輩遺誌，長大後獻身革命，做一個有骨氣的中國人！”1941年9月14日早晨，巫恒通在絕食八天之後終於氣絕。
陳毅得悉巫恒通以身殉國的噩耗後，萬分悲痛，立即拍發唁電致哀。1942年，當他為新四軍抗戰陣亡將校名錄題辭時，使用了這樣的字句來讚譽巫恒通：“死節之慘烈，抗戰以來所僅見。”