W czasie kampanii wrześniowej, po agresji ZSRR na Polskę z 17 września 1939, w nieznanych okolicznościach dostał się niewoli sowieckiej. Od kwietnia 1940 przebywał w obozie jenieckim w Kozielsku. Między 19 a 21 kwietnia 1940 został przekazany do dyspozycji naczelnika Zarządu NKWD Obwodu Smoleńskiego – lista wywózkowa 036/3 z 16 kwietnia 1940. Między 20 a 22 kwietnia 1940 został zamordowany w Katyniu przez funkcjonariuszy Obwodowego Zarządu NKWD w Smoleńsku oraz pracowników NKWD przybyłych z Moskwy na mocy decyzji Biura Politycznego KC WKP(b) z 5 marca 1940. Ofiary tej zbrodni grzebano w bezimiennych mogiłach zbiorowych, gdzie od 28 lipca 2000 mieści się oficjalnie Polski Cmentarz Wojenny w Katyniu. W miejscu tym prowadzone były ekshumacje i prace archeologiczne. W 1943 jego ciało zostało zidentyfikowane w toku ekshumacji nadzorowanych przez Niemców pod numerem 887 – dosłownie opisany jako Piętrzykowski Jan (raport dzienny z 4 maja 1943). Przy jego szczątkach znaleziono: legitymację oficerską, legitymację i order Virtuti Militari, dwie pocztówki, dwie fotografie oraz kartę opałową do magazynu opałowego wojskowego.