Trước chuyến công tác cuối cùng khi chiến hạm rời Đà Nẵng ra Quần đảo Hoàng Sa, Ông đã nhận được lệnh thuyên chuyển của Thiếu tá Ngụy Văn Thà, Hạm trưởng HQ-10 để về phục vụ tiếp tục cho Hàng Hải Thương Thuyền, nhưng ông đã chọn ở lại.

Sau một số va chạm, lúc 10 giờ 22 phút sáng ngày 19 tháng 1 năm 1974, trận giao chiến giữa lực lượng Hải quân Việt Nam Cộng hòa và Hải quân Trung Quốc đã nổ ra. Mỗi bên đều có 4 tàu, tuy nhiên tàu của Quân lực VNCH to hơn và trang bị hỏa lực mạnh hơn nhiều.

Trong trận chiến, HQ-10 là chiến hạm đã khai hỏa đầu tiên vào chiếc tàu quét mìn 389 của Trung Quốc làm nó bốc cháy khói mịt mù phải lùi lại phía sau, cùng lúc khẩu pháo 127 ly trên HQ-16 bắn trực xạ vào chiếc tàu quét mìn 396 và chiếc này bị trúng đạn ngay đài chỉ huy.

Vì tàu HQ-10 chỉ còn lại duy nhất một máy khiển dụng, do đó chiếc 389 đã áp sát để tấn công tới tấp. Chiếc HQ-10 trúng đạn ở Đài chỉ huy và phòng lái, hạm trưởng Ngụy Văn Thà[2] và hầu hết các sĩ quan có mặt trên Đài chỉ huy và phòng lái đều tử trận ngoại trừ Hạm phó Nguyễn Thành Trí[3] bị thương nặng. Hầm máy và hầm đạn cũng bị nổ tung và phát hỏa do trúng đạn của Trung Quốc, Trung úy Huỳnh Duy Thạch cùng các nhân viên thuộc cấp cũng đã bị tử thương.

Theo lời kể của Hải quân Trung tá Lê Văn Thự[4], chỉ huy tàu HQ-16 thì: Phân đoàn II (gồm HQ-16 và HQ-10) là cánh tham chiến chủ yếu, còn Phân đoàn I (gồm HQ-4 và HQ-5) chỉ ở bên ngoài "nhìn và đợi". Và vì quá lo sợ Trung Quốc nên tin chắc thế nào Phân đoàn 2 cũng bị đánh chìm, Đại tá Hà Văn Ngạc[5] đã ra lệnh HQ-5 bắn 5 - 7 phát trước khi rút lui, mấy phát đạn này lại bắn trúng vào đồng đội là chiếc HQ-16, khiến tàu HQ-16 bị hỏng nặng[6] Cũng theo Lê Văn Thự thì:

Chừng khoảng phút thứ 20 hay 30, tôi thấy một tàu Trung Quốc bốc khói, một tàu khác có lẽ bị trúng đạn làm hư hệ thống tay lái nên tàu cứ xoay quanh như gà trống chạy lòng vòng trước khi đạp mái.Tiếp đến HQ-10 báo cáo Hạm trưởng bị thương. Tôi ra lệnh Hạm phó lên thay quyền chỉ huy, đồng thời đặt ống nhòm nhìn sang HQ-10 tôi thấy một ngọn lửa nhỏ cháy ở đài chỉ huy có thể dập tắt được bằng bình CO2 mà sao không ai làm. Quan sát phía sau lái HQ-10 tôi thấy 4, năm cái đầu nhấp nhô trên mặt biển. Tôi không biết chuyện gì xảy ra trên HQ-10 vì không nghe báo cáo gì thêm. Tôi đoán chừng vì Hạm trưởng bị thương nặng nên HQ-10 như rắn mất đầu. Một số thủy thủ nhát gan sợ tàu cháy hay trúng đạn nổ nên đã bỏ tàu nhảy xuống biển. Nhưng HQ-10 vẫn nổi bình thường, thăng bằng, không nghiêng một chút nào cả....Nếu thủy thủ đoàn HQ-16 và HQ-10 có kinh nghiệm tác xạ, HQ-16 không bị trúng đạn của đồng đội (HQ-5) và Hạm trưởng HQ-10 không bị thương thì chắc chắn ba tàu Trung Quốc phải bị đánh chìm. Tôi còn nghi vấn về Hạm trưởng HQ-10 bị thương là do đạn của Trung Quốc hay cũng bị trúng đạn của đồng đội là HQ-4, HQ-5[6]

Đến 14h52 phút thì HQ-10 chìm hoàn toàn xuống biển (tại địa điểm cách phía nam Đá Hải Sâm khoảng 2,5 km), mang theo hầu hết các những quân nhân tử thương trên tàu.

Sau khi tử trận, ông được Chính phủ Việt Nam Cộng hòa tặng thưởng và truy tặng 6 huy chương, trong đó có Đệ ngũ hạng Quân vụ Bội tinh, Đệ ngũ đẳng Bảo quốc Huân chương kèm Anh dũng Bội tinh với nhành dương liễu và truy thăng cấp bậc Hải quân Đại úy.