В это время — ноябрь, декабрь 1942 г. — завершалась битва под Сталинградом. Вечером 30 декабря ребята обнаружили немецкую машину, груженную новогодними подарками для солдат рейха. Машину обчистили, а часть подарков решили сразу пустить в продажу на рынке: организации нужны были деньги. По этому следу и вышла на подпольщиков давно искавшая их полиция. Вначале взяли Мошкова, Земнухова и Стаховича. Узнав об аресте, Лютиков немедленно отдал приказ — уходить из города всем членам штаба и тем, кто близок к арестованным. Следовало прятаться в деревне или пытаться перейти линию фронта. Но многие, в том числе Громова, по молодой беспечности остались или не смогли найти надежного убежища и вынуждены были вернуться домой.

　　Приказ был отдан в то время, как под пытками Стахович стал давать показания. Начались аресты. Уйти смогли немногие. Стахович не знал, через кого Кошевой осуществлял связь с райкомом, но случайно вспомнил связную, и в итоге немцы вышли на Лютикова. В руках палачей оказалась группа взрослых подпольщиков во главе с Лютиковым и члены «Молодой гвардии». Никто не признался в своей принадлежности к организации и не показал на товарищей. Олег Кошевой был взят одним из последних — нарвался в степи на жандармский пост. При обыске у него обнаружили комсомольский билет. На допросе в гестапо Олег сообщил, что являлся руководителем «Молодой гвардии», один отвечает за все её акции, а потом молчал даже под пытками. Врагам не удалось узнать, что Лютиков был главой подпольной большевистской организации, но они чувствовали, что это самый крупный человек из захваченных ими.

　　Всех молодогвардейцев страшно били и пытали. У Ули Громовой на спине вырезали звезду. Полулежа на боку, она выстукивала в соседнюю камеру: «Крепитесь… Все равно наши идут…»

　　Лютикова и Кошевого допрашивали в Ровеньках и тоже пытали, «но можно сказать, что они уже ничего не чувствовали: дух их парил беспредельно высоко, как только может парить великий творческий дух человека». Все арестованные подпольщики были казнены: их сбросили в шахту. Перед смертью они пели революционные песни.

　　15 февраля в Краснодон вошли советские танки. В похоронах молодогвардейцев принимали участие немногие оставшиеся в живых члены краснодонского подполья.