抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，上海淪陷，他隨雙親離滬返家鄉(xiāng)中田暫住，趁機會在農村進行農民音樂活動的調查研究工作。不久，只身離鄉(xiāng)前往重慶，以期實現(xiàn)利用音樂鼓舞人民抗日情緒的愿望。1938年，他與在重慶的音樂界同仁劉雪丁， 唐學詠、 賀綠汀等發(fā)起組織“中華民國音樂界抗敵協(xié)會”，他作為13名籌備委員之一，親手起草了協(xié)會成立宣言，被選為該會常務理事及編輯負責人。當時，他本打算應邀赴延安魯迅文藝學校任教，但因患心臟病不便遠行而作罷。為了利用音樂進行抗日宣傳，他應聘擔任了遷來重慶的國民黨中央廣播電臺首席提琴師。在此期間，他經常組織抗敵音樂演奏會、歌詠會，并創(chuàng)作了許多歌詞、歌曲和音樂理論文章，為推動抗戰(zhàn)音樂和民眾歌詠活動的發(fā)展，進一步激發(fā)各階層人士抗日救亡的愛國熱情，作出了積極貢獻。

由于生活貧困，工作繁重，以致積勞成疾，經朋友再三勸催，他才赴成都、遵義等地休養(yǎng)，但仍堅持帶病進行各種音樂活動。1941年2月終因心臟病發(fā)在遵義逝世，年僅30歲。逝世后，遵義各界為他舉行了隆重的追悼會，專門印發(fā)了他的遺作《反攻勝利進行曲》等歌曲；重慶《國民公報》特辟了“悼念魯之翰先生”專欄，并刊登了他的專著《論改編提琴曲》，以示紀念。