Podczas I wojny światowej zaciągnął się, incognito i na ochotnika, do włoskiej armii. Gdy wyszło na jaw że jest profesorem, został skierowany do lazaretu w San Floriano del Collio. Tam 28 listopada 1915 roku został raniony odłamkiem, gdy niósł pomoc rannemu żołnierzowi. Niedługo potem, wskutek odniesionych ran, zmarł. Wspomnienia o nim napisali Ugo CerlettiCerletti U. Gaetano Perusini. La Panarie 70, ss. 216-218 (1935)Cerletti U. Gaetano Perusini. Quindici anni di lavoro per la scienza nell’Italia prima della guerra. Rivista Sperimentale di Freniatria 42, ss. 1-44 (1916)Cerletti U. Ricordo di Gaetano Perusini. Note e Riviste di Psichiatria 51, ss. 5-13 (1958), Girolamo MirtoMirto G. Necrologio. Pisani 35 (1) (1916), Gérard Abraham van RijnberkRynberk G. Nekrolog. Folia neuro-biol. 10, ss. 1-2 (1916) i Smith Ely JelliffeJelliffe SE. Obituary. Journal of Nervous and Mental Disease 44, ss. 476-477, port. (1917).