1937年，年已45歲的東宮鐵男被調回國內，本來，這意味著他可以享受“開拓團之父”的榮譽，過一個榮耀的後半輩子。但是，“七七”事變後，因為日軍在侵華戰爭中損失慘重，不得不在國內征召預備役師團去華參戰。由於急需有經驗的軍官，東宮鐵男被征入一一四師團水戶聯隊（日本陸軍步兵第一○二聯隊）擔任中佐大隊長，開赴華東戰場。在戰鬥中，東宮鐵男被中國軍隊擊斃，結束了其獨特的一生。
東宮鐵男的陣亡，對日軍是一個影響重大的打擊。盡管追晉一級為陸軍大佐，但東宮仍然隻能算中級軍官。但是，在他葬禮上送花圈的卻盡是名流，其中包括了東京國際法庭頭號戰犯東條英機，七三一部隊的司令官石井四郎、戰後的日本首相岸信介和前日本首相安倍晉三的父親安倍晉太郎。這顯然不是因為他的職銜，而是緣於他在開拓團建立過程中的“功勳”。直到今天，在日本研究者仍把東宮鐵男視為其殖民主義時代的一麵旗幟。
然而，東宮鐵男到底是怎樣陣亡的，死於哪支部隊，至今仍是一個謎團。
根據維基百科對“東宮鐵男”的日文詞條說明，東宮死於上海之役，在登陸時陣亡。但是，一一四師團並未進入上海參戰，且其死亡時間與登陸時間相差了九天，此說當有不確。根據《東宮鐵男傳》，他是在11月5日隨軍在上海金山衛登陸的，隨後該聯隊開始包抄淞滬中國軍隊的後路。11月14日，東宮鐵男在日軍進攻杭州的路上陣亡於平湖。日方並記載他陣亡時“部下の先頭に起って前進中、浙江省平湖県の草原でクリークから上がる際に左胸に被弾。部下に鉛筆とノートを出させ「うれしさや秋晴れの野に部下と共」と辭世の句をしたためて絶命した”。（翻譯為：身先士卒向前挺進中，在浙江省平湖縣的草原橫渡一個池塘時左胸中彈，他隻是利用部下提供的鉛筆和留言本，作辭世歌道“原野秋高氣爽，與部下共之，甚快”，而後即死去。）
還有記錄他和普通士兵一起在一線持槍向前衝鋒，被擊中斃命，這些不知道是真實的情況還是日軍習慣性的宣傳手法。
在我方的記載中，平湖縣城就是這一天陷落的，可是11月14日時該地留守的縣政府正在撤離中，隻有遭到日軍空襲的說法，當天平湖周圍似無激烈戰鬥，並沒有擊斃東宮鐵男的記錄。
而東宮鐵男率部登陸的金山衛全公亭一帶，也名平湖，第六十二師一部曾在此對日軍進行了阻擊。若是日方記錄其死亡時間不確，東宮鐵男也可能死於此役。
那麼，東宮鐵男到底是死於何處，死於何人之手，就隻有期待我方更多史料和對這段曆史熟悉的朋友了。