唐聚五虽然历经挫折，仍矢志不渝，转战辽宁、热河、冀中等地，英勇抗日，又相继参加了热河和长城抗战。“塘沽协定”签字后，自卫军受到南京国民政府歧视，缩编成一个团，一大批老弱伤残士兵被一脚踢开。唐聚五悲愤交加，辞去军职，寓居北平。

　　1937年“七七”事变后，唐聚五请缨再上战场。7月23日，唐聚五被任命为东北游击司令，授陆军中将衔。但蒋介石却不拨给他一兵一卒，一枪一弹。唐聚五没有气馁，8月3日率部北上，进入太行山区，特意拜见第十八集团军总指挥朱德，请求援助。自己又联络旧部拉起了一支武装，挺进冀东前线，与八路军并肩作战。在冀东，唐聚五与八路军冀东军分区负责人李运昌、苏梅、李向之、陈群等人相处甚洽。他虚心学习八路军的游击战术，加强部队的思想政治工作，率领游击队神出鬼没地打击敌人。

　　1939年5月，日伪军对冀东地区进行疯狂大扫荡。八路军冀东军分区化整为零，部队主力转移到长城外和丰润县境，j2直播，留下李向之率留守人员配合唐聚五部就地坚持斗争。5月17日夜，唐聚五获知敌人要来搜山，考虑李向之正在患病，县大队还有伤员，不宜突围硬拼，主张分散隐蔽。李向之同意后，唐聚五率几人登上马蹄峪山。

　　1939年 5月18日清晨，唐聚五等在长城脚下迁安县柳沟浴村与日军遭遇，在平台山被包围，几经突围未成，身负重伤后仍顽强指挥战斗，最后壮烈牺牲，时年40岁。

　　唐聚五牺牲后，八路军冀东军分区举行了隆重追悼会。《新华日报》发表社论，深切悼念这位民族英雄。