Sáng ngày 13 tháng 4 năm 1972, khi đang bay trên Trực thăng để điều động lực lượng hỗn hợp gồm: Thiết giáp, Biệt động quân liên kết với Tiểu đoàn 8 Nhảy dù khai thông Quốc lộ 13 ở Chơn Thành, Bình Long. Bị trúng đạn của đối phương từ dưới bắn lên, ông bị tử trận hưởng dương 42 tuổi.

Ông được truy thăng cấp bậc Chuẩn tướng và truy tặng Đệ tứ đẳng Bảo quốc Huân chương kèm Anh dũng Bội tinh với nhành dương liễu. Tang lễ được cử hành trọng thể với lễ nghi quân cách của một tướng lãnh.

Tên ông được đặt cho khóa 27 trường Võ bị Quốc gia Đà Lạt (Khóa Trương Hữu Đức 1970-1974).