1937年9月被任命為南京市長(zhǎng)、首都衛(wèi)戍副司令長(zhǎng)官（司令長(zhǎng)官唐生智）兼南京市警備司令，成為拱衛(wèi)國(guó)民政府首都的實(shí)際負(fù)責(zé)人。組織十萬(wàn)民工搶修南京抗戰(zhàn)工事，并且指揮憲兵部隊(duì)、警察部隊(duì)進(jìn)行了慘烈的對(duì)日作戰(zhàn)。12月13日，帶領(lǐng)將士在下關(guān)與日軍展開(kāi)肉搏血戰(zhàn)，激戰(zhàn)5小時(shí)，數(shù)千將士壯烈犧牲。肖山令也大義凜然，舉槍殉國(guó)，以自己的義舉，實(shí)現(xiàn)了“誓與南京共存亡”的諾言，時(shí)年45歲。國(guó)民黨國(guó)防部史政局有文“蔣委員長(zhǎng)每訓(xùn)軍人輒謂‘抗倭之戰(zhàn)，能與城共存亡者，實(shí)以肖副司令為巨擘’”。1985年，湖南省人民政府追認(rèn)為革命烈士。