重返革命阵营的黄子文，情绪高涨，工作积极主动。他将自己所了解的国民党统治下的西安、渭北一带的情况向党组织汇报后，建议“渭总”向南线游击，袭击敌人进攻边区和陕北的运输线，截击军车，破坏桥梁，摧毁敌基层政权组织，瓦解乡镇保甲武装。
“渭总”采纳了黄子文的建议，不断派出小股部队出去。1947年6月初，黄子文派出一支队几个熟悉地形、有爆破经验的战士，采取声东击西的办法，在很短的几天内，破坏了三原境内柏社乡岩窑至狼沟敌人封锁线上的碉堡15座，使敌人的通讯一度中断。当“渭总”一、二支队进驻三原、耀县接合部一带时，黄子文又派一支队参谋慕天祥带9名战士，向三原、富平交界的公路沿线出击。20日，慕天祥率小组战士在富平盘龙湾伏击了敌四十八旅运输队，缴获胶轮大车3辆，骡子9匹，军用物资若干。
6月24日，“渭总”司令员谈国帆带一、二支队在陵前小道口与敌董风文保安团遭遇，子文指挥一支队利用地形，向敌反击，打死、打伤敌人20余人，俘虏7人，缴获机枪1挺，长枪7支，余敌仓皇逃窜。战斗结束后，黄子文与刘学成、刘汉成一边打扫战场，一边观察候家堡乡公所的动静。当他们走到村北的大槐树下时，一颗罪恶的子弹射中了黄子文的头部。刘学成见黄子文倒下了，吃惊地抱起他，一面与刘汉成给他包扎伤口，一面大声呼喊：“二哥，二哥你醒醒！二哥你醒醒啊！……”他见黄子文没有言语，脸色渐渐转白，血从伤口流出，渗满了包扎布，洒在了地上。刘学成心如刀绞，泪水盈眶。他见谈国帆向北走来，忙喊：“谈司令，二哥受了伤，不会说话了！”
谈国帆吃惊地跑上前来，他见黄子文伤情严重，马上找到黄子祥和二支队队长杨汉山，商议后，立即抬着黄子文向北转移。26日，黄子文在转移途中，牺牲于耀县境内的烟当村，时年仅39岁。
黄子文牺牲后，广大指战员无不伤心落泪，大家怀着万分悲痛的心情，将黄子文安葬在他曾经战斗过的凤凰山下。
黄子文“是无产阶级革命坚强忠诚的战士”，“渭北革命根据地的创始人之一”， “是渭北群众的领袖”，他牺牲后，党和人民给予了崇高的荣誉。1948年11月10日，中共关中地委在马栏为黄子文等烈士召开了隆重的追悼会，关中地委书记赵伯平主持了公祭，对黄子文的一生给予了公正的评价。在追悼会上，宣读了中共西北局关于追认黄子文党籍的决定。
1949年三原解放后，人民当家做了主人，过上了安居乐业的日子。为了告慰忠魂，党组织于1950年将黄子文的灵棺移于陵前乡甘露池村。中共中央西北局、关中地委、三原县委及各区都送了挽联。关中地委的挽联上写着：“为人民毕生奋斗历尽艰险；战胡匪奋不顾身捐躯疆场。”这幅挽联正是黄子文一生的写照。
黄子文烈士永远活在我们心中！