他整顿军备，他却说：“先生多虑了，如今李成栋归降，天下太平指日可待。”
好景不长，顺治六年（1649年），清军再次大举进攻广西。这一次来的是定南王孔有德，他带来了三万精锐，还带着更厉害的火炮。而南明这边，李成栋已经战死，各地援军迟迟不到，桂林成了真正的孤城。
十一月初五，清军攻破北门。瞿式耜坐在总督府里，正在写最后一封奏疏，字迹依旧工整：“桂林城破，臣力竭，死矣。愿陛下勿再逃亡，速召各路兵马，复我大明……”写完，他把笔一搁，对仆人说：“去告诉孔有德，我在这里等他。”
孔有德进来时，带着一股胜利者的傲慢：“瞿公，早知今日，何必当初？降了吧，我保你荣华富贵。”瞿式耜冷笑：“你本是明将，却屈膝事清，还有脸劝我投降？”他站起来，整理了一下官服：“要杀便杀，不必多言！”
顺治六年十一月十七日，瞿式耜与弟子张同敞（张居正曾孙）在桂林叠彩山遇害。临刑前，他望着桂林城，吟诵道：“从容待死与城亡，千古忠臣自主张。三百年来恩泽久，头丝犹带满天香。”（《绝命诗》）意思是我从容地等待与城池一同灭亡，这是千古忠臣自己的选择；大明三百年的恩泽深厚，就算死了，头发里也带着满天香气。
百姓们偷偷把他的遗体埋在仙鹤峰下，每年清明都有人去祭拜。后来，有人在他殉国的地方建了座“仰止堂”，取“高山仰止”之意。而那位跑惯了的永历帝，在桂林陷落后又开始了逃亡，一路跑到了云南，最后逃进了缅甸——他大概永远也不会明白，为什么瞿式耜宁愿死，也不肯像他那样跑。
