战士说什么也不肯丢下自己的首长，他们借着探照灯的光亮迅速查看了袁国平的伤势，发现他全身四处中弹，其中一颗子弹穿透左胸，浑身血糊糊的。李甫立即组织几位身强力壮的战士轮流背着袁国平继续突围。大家趁着夜色在山林中摸索着前进，天快亮时才赶到章家渡。章家渡水深齐胸，河面较宽，无从找船，几个人将袁国平抬在肩上涉水过河，走到水深的地方就举在头顶上。不幸的是，部队在过河时被敌人发觉，密集的子弹扫过来，许多同志牺牲了。袁国平也几次掉进水里，又一次次被战士们从水里捞起，顶起来继续前进。这样折腾了好几次，二三百米宽的章家渡用了40多分钟才渡过，100余名战士过了河只剩下三四十人了。
过了河，大家在章家渡下游的一个庙门口稍事休息。战士们围着昏迷过去的袁国平，一声声地呼唤着：“袁主任——袁主任——”过了好一阵子，袁国平慢慢地睁开眼睛，挣扎着用微弱的声音讲了最后几句话：“你们走你们的……赶快突围……不要……管……我了……，向……组织上……替我……汇……报……”
战士们感到揪心的难过，不忍心抛下敬爱的首长而去。袁国平了解自己的战士，为了不拖累部队行动，为了部属们能够轻装突围，趁大家不注意时，他从口袋里摸出手枪，向自己的头部扣动了扳机……
袁国平，这位不足35岁的新四军高级将领，将宝贵的生命献给了革命事业，实现了“如果有100发子弹，要用99发射向敌人，最后一发留给自己，决不做俘虏”的诺言。
1955年，中央军委指示南京军区将袁国平的遗骸由安徽泾县茂林迁到南京雨花台烈士陵园，重新安葬。