抗日殺奸團的活動引起日寇的極大仇恨，敵方四處探詢曾澈的行蹤。正在津視察的軍統局幹部喬家才勸曾澈暫離，曾澈不肯，準備完成任務後再去重慶。1939年9月27日，曾澈因投敵的軍統上海區長王天木出賣，在天津河北大經路被捕，面對日寇的嚴刑審問，曾澈不屈的說道：你們日本人愛日本嗎？那么我們中國人為什麼不可以愛中國？在獄中曾澈絕食求死，敵人給他強行注射補針，勸降無效，送往北平憲兵隊感化院，戴笠曾傳信叫他假降，但他未聽，於1940年9月9日被日寇殺害於北平，年僅二十七歲。與他一同被捕遇難的還有李如鵬，他們都遭到過日寇的酷刑拷打，但沒有屈服。
曾澈犧牲後，抗日殺奸團的工作由孫大成負責，並擴展至北平，成立了“北平分團”，刺殺了偽建設總署總務局局長俞大純等多名漢奸，而團員馮運修等也在行動中被捕或犧牲。
