副班长重伤的情况下，挺身而出自任班长，如期完成了狙击任务，又立大功一次。至牺牲前，他共立大功3次、小功4次，荣获3枚勇敢奖章和一枚毛泽东勋章 1947年3月，在平北整训期间，董存瑞入了党。毛泽东提出“打倒蒋介石，解放全中国”的号召后，各战略区的部队纷纷练习城市攻坚战。
当年解放军没有飞机，也缺少坦克，攻坚主要靠有限的炮兵和步兵实施爆破。董存瑞带领的班被师、团领导誉为“董存瑞练兵模范班”，他本人也被授予“模范爆破手”的称号。
1948年5月初，董存瑞所在部队参加冀热察战役。隆化县城是热河省会承德的拱卫，敌人事先在这里修筑了大量碉堡，有些特殊构筑的暗堡还被称为“模范工事”。
1948年5月25日，进攻隆化县城的战斗打响。董存瑞所在的6连负责拔除敌人核心阵地――隆化中学。临出发前，身为爆破组组长、在比武中夺得“爆破元帅”的董存瑞，代表大家表决心：“我就是死后化成泥土，也要填到隆化中学的外壕里去，让大家踩着我们把隆化拿下来！”他带领战友接连炸毁了敌人3个炮楼5个地堡。打开隆化中学东北角的外围工事之后，敌人隐藏在围墙外干河道上桥形暗堡的机枪突然开火，部队遭受严重伤亡，突击受阻，而派去爆破的战友又一个个在中途倒下。 面对敌碉堡的凶猛火力，董存瑞再次请战，在战友的掩护下冲到桥底。此时，他的左腿被敌人的机枪打断，暗堡的底部离干涸的河床还有段高度，河道两侧护堤陡滑，他两次安放的炸药因没有木托都滑了下来。此时，冲锋号已经吹响，拖延一分钟就会有更多的战友牺牲。董存瑞毅然用身体做支架，左手托起炸药包，右手拉燃了导火索。随着天崩地裂的一声巨响，敌人的桥形暗堡被炸毁，红旗插进了隆化中学。董存瑞用自己年轻的生命为部队的胜利开辟了道路。牺牲时，年仅19岁。
烈士的英灵安葬在河北省隆化县北郊，纪念碑上铭刻着朱德总司令的题词：“舍身为国，永垂不朽！”