Rankiem 18 listopada dwa tuziny czołgi i łańcuchy piechoty zmotoryzowanej ponownie zaczęły otaczać wioskę Gusenewo. Tutaj w tym czasie znajdowało się stanowisko dowodzenia Panfiłowa - pospiesznie wykopana ziemianka obok chłopskiej chaty. Niemcy ostrzeliwali wieś z moździerzy, ale ogień nie był wymierzony i nie zwracali na to uwagi. Panfiłow otrzymał grupę moskiewskich korespondentów. Kiedy został poinformowany o ataku czołgów wroga, pospiesznie wyszedł z ziemianki na ulicę. Za nim poszli inni pracownicy centrali dywizji. Zanim Panfiłow zdążył wspiąć się na ostatni stopień ziemianki, w pobliżu zahuczała mina. Generał Panfiłow zaczął powoli opadać na ziemię. Zabrali go. Tak więc, nie odzyskawszy przytomności, zginął w ramionach swoich towarzyszy. Zbadali ranę: okazało się, że mały fragment przebił skroń.
Historycy odkryli dowody śmierci generała Panfiłowa od bezpośredniego świadka - starszego porucznika Gwardii Dmitrija Ławrinienki, znanego jako najbardziej produktywny czołgista Wielkiej Wojny Ojczyźnianej. W 28 bitwach czołgów w pierwszych miesiącach wojny Dmitrij Ławrinenko zniszczył 52 czołgi wroga. Należy zauważyć, że czołgista był zszokowany śmiercią generała. Dokładnie miesiąc później (18 grudnia 1941 r.) sam Ławrinienko umrze od fragmentu niemieckiego. Dopiero w 1990 roku pośmiertnie otrzyma tytuł Bohatera Związku Radzieckiego.
Tytuł Bohatera Związku Radzieckiego otrzymał pośmiertnie sam generał IV Panfiłow. Stało się to w kwietniu 1942 roku.
Dowództwo niemieckie odnotowało również w swoich raportach zasługi dywizji generała Panfiłowa. Wiadomo, że dywizję, która otrzymała tytuł Panfiłowa, zauważył niemiecki generał Erich Hoepner. Pokonany w walkach z dywizją RRKA Gepner napisze, że „ci żołnierze nie boją się śmierci, nie poddają się i są gotowi walczyć do końca, nie zważając na statuty i zasady prowadzenia wojny”.
Żołnierze wielonarodowej dywizji nazywali Iwana Wasiljewicza Panfiłowa „ojcem-dowódcą”, mówiąc o relacjach opartych na zaufaniu i całkowitym braku Panfiłowa w jakiejkolwiek ogólnej arogancji. Żołnierze dodali, że nadzwyczajne decyzje Panfiłowa jako dowódcy przyprawiały wroga o prawdziwy ból głowy.