在這次戰鬥中，周卓然不幸被日軍炸彈彈片擊中。他從馬上摔了下來，又受了重傷。他左臂的粉碎性骨折被鋸掉了。他再次離開軍隊到後方休養。
1938春，周卓然傷愈回鐘祥探親。當時，他的妻子和兩個女兒已經從老家豐樂搬到了縣城。周卓然最後壹次與家人團聚。周卓然在家只呆了四天，就帶傷重返戰場。臨行前，他對妻子李玉潔說:“我在世界各地都感到賓至如歸，而現在國家正處於危險之中。作為壹名軍人，我要保衛我的國家，我不能在家裏照顧妳們母女。”他還把從自己左臂上取下的壹片彈片和壹條血淋淋的軍用毛毯交給妻子，請她好好保存，說:“這些都是日本侵華的證據，妳壹定要好好保存。”在告別親人、離開家鄉時，他特意帶著不滿15歲的弟弟周珂奔赴抗日前線。
1938年8月28日，父親周卓然奉命率領第六騎兵團第七師西進增援中條山，牽制日軍，配合整個抗日戰場。當時陜西潼關對日作戰正處於激戰之中。父親周卓然率領的騎兵師到潼關，行至黃河岸邊的山西芮城風陵渡鎮時，與日軍相遇。面對囂張的日本侵略者，父親周卓然沈著應對。日軍在飛機和大炮的掩護下，猛攻他父親周卓然堅守的陣地。戰鬥非常殘酷，突然壹顆炮彈落在正在前線指揮戰鬥的周卓然身上，爆炸了。當時他的父親周卓然渾身是血，壹直在指揮:“給我硬抗，消滅這些小日本鬼子。”壹瞬間，這位熱血抗日的將軍死在了抗戰的最前線。