Chiều ngày 27 tháng 4 năm 1972, vào lúc 17 giờ 10 bị tử nạn phi cơ trực thăng tại Bình Thuỷ trong lúc ông đích thân lái chiếc UH.1 của đơn vị thuộc quyền[5] để câu đưa một chiếc quan sát cơ O.1 lâm nạn vì lý do kỹ thuật tại khoảng 5 cây số về hướng tây nam căn cứ Bình Thuỷ. Trên đường về, khi còn cách phi trường khoảng 3 cây số, lúc quẹo vào phi đạo, chiếc quan sát cơ lắc mạnh do ảnh hưởng của gió làm cho giây cáp câu bị đứt, sợi dây khi đứt đàn hồi búng ngược lên cuốn vào cánh quạt của đuôi trực thăng làm gẫy trục cánh quạt, gây cho ông và phi hành đoàn đều bị tử nạn. Khi tử nạn, ông hưởng dương 38 tuổi.

Ông được truy thăng hàm Thiếu tướng và truy tặng Đệ Tứ đẳng Bảo quốc Huân chương, kèm theo Anh dũng Bội tinh với nhành Dương liễu. Tang lễ được tổ chức theo lễ nghi Quân cách dành cho tướng lĩnh. An táng tại Nghĩa trang Quân đội Quốc gia Biên Hòa.[6]

Ngay sau đó, Đại tá Nguyễn Hữu Tần, đang là Tham mưu phó tại Bộ Tư lệnh Không quân được cử thay thế chức vụ Tư lệnh Sư đoàn 4 Không Quân.