1940年9月至11月，白乙化及時(shí)返回內(nèi)線，尋機(jī)打擊撤退之?dāng)常慌e殲滅日軍哲田中隊(duì)，取得了這次反“掃蕩”的勝利。他指揮十團(tuán)粉碎了日偽軍對(duì)豐灤密的大“掃蕩”，并在反“掃蕩”中率部開辟新區(qū)，使豐灤密抗日游擊根據(jù)地由初創(chuàng)時(shí)的4個(gè)區(qū)一下發(fā)展到8個(gè)區(qū)。

白乙化智勇雙全，加上十團(tuán)屢戰(zhàn)屢勝，根據(jù)地迅速發(fā)展，豐灤密人民十分信賴和擁戴他。1941年2月4日，偽滿道田討伐隊(duì)170余人沿白河向根據(jù)地進(jìn)犯，白乙化率部在密云縣馬營(yíng)西山與敵人激戰(zhàn)，斃、俘敵117人，保衛(wèi)了根據(jù)地。但在戰(zhàn)斗即將勝利結(jié)束時(shí)，白乙化被日軍擊中頭部，壯烈犧牲，時(shí)年30歲。

白乙化犧牲后，八路軍冀熱察挺進(jìn)軍發(fā)表了《告全軍同志書》，贊揚(yáng)他是“優(yōu)秀的指揮員、民族英雄、無產(chǎn)階級(jí)的先鋒”。蕭克將軍稱贊白乙化“血沃幽燕，名垂千古”。白乙化烈士的侄子白成亮自2002年開始致力于烈士遺物和事跡的發(fā)掘工作，2009年，遼陽市宏偉區(qū)對(duì)白乙化烈士故居進(jìn)行了重新修繕，使之成為愛國(guó)主義教育基地，他的革命業(yè)績(jī)將永遠(yuǎn)垂范后人。