1943年陳部駐防荊門、南漳一帶，防區(qū)曾與新四軍的第五師緊連。他親到第五師，邀請政工干部到該團教唱抗日歌曲，宣傳抗日，文藝活動開展頗為活躍。一次奉命配合一七九師何基灃師長，前去敵后打游擊，在荊門育溪河附近的“二五七”高地和日軍激戰(zhàn)，因敵眾我寡，傷亡慘重。陳振凱派人向新四軍第五師求援，五師立刻派出援軍，共同把敵軍擊退。第五師收容陳團傷員，傷愈后全部送回。陳振凱給第五師送去彈藥、糧食、藥品作為酬謝，兩軍關(guān)系更為融洽。

1945年3月，日軍第三十九師團在鄂西發(fā)動了南漳戰(zhàn)役。陳振凱團駐守在荊門以北的白云山東側(cè)，迎擊由荊門東北朱家埠來犯的日軍首當其沖。戰(zhàn)前，陳動員部屬誓死抗敵，精忠報國，同時給他的夫人寫了一封遺書，3月21日晚，日軍向陳振凱部的前哨陣地發(fā)起猛攻，他指揮部隊英勇阻擊，斃敵甚眾，敵勢頓挫。不久，日軍后續(xù)部隊增至，敵我兵力懸殊成五比一。他深知自己的陣地關(guān)系到全師乃至全軍的安危，毫不動搖地誓死阻擊敵人。擊退敵人多次進攻，雙方均傷亡慘重。自21日晚接戰(zhàn)，堅持到次日晨六時許。他雖負數(shù)處重傷，仍沉著指揮部隊奮勇殺敵，最后，冒著敵人炮火，率眾沖入敵陣血拼，給敵以重創(chuàng)。是役共殲敵千余人，創(chuàng)造了以少敵眾的輝煌戰(zhàn)績。他在這次戰(zhàn)役中首挫敵鋒，壯烈殉國。1985年10月，經(jīng)河南省人民政府批準，追認其為革命烈士。