12月12日,永山、寿山绕道 阳边门,如期到达凤凰岭东北的长岭子、一面山一带。13日,越过一面山逼近凤凰城北的草河和和 河左岸,在顾家堡子、夏家堡子、赵家堡子一带宿营。不料,凤凰城日军已侦知清军来袭,采取了先发制人的手段。14日凌晨,日军乘黑夜分两路潜渡草河,偷袭清军驻地。日军首先攻入顾家堡子清军宿营地,从上风纵火,焚烧民房。清军从睡梦中惊起,不知敌军虚实,仓惶应战,死伤甚重。时天尚未明,四野昏暗,敌我莫辨,双方混战,互有伤亡。及明,日军分三路增兵猛扑,战斗更加激烈。至午后三时,清军不支,向北败退至长岭子。15日,退至葱岭,又遇到预先埋伏在葱岭的日军袭击。永山、寿山所带清军,自14日凌晨以来,终日激战,饮食未进,士兵饥疲不堪,突遭伏击,队伍混乱。永山不顾个人安危,持枪挥刀断后,亲自掩护队伍退却,脱离险境。在掩护退却的战斗中,永山“左臂受伤一处,额颅受伤一处,犹复亲持枪械,击毙悍贼数名”。不久,前胸又中敌弹,伤势沉重。“倒地晕绝,忽大呼而起,戈什扶之,坚不肯退”。终因伤重,壮烈牺牲。临终前,犹“口喃喃嘱兵勇好辅寿山杀贼而逝”。牺牲时,年仅二十七岁。
永山牺牲后不久,12月20日,依克唐阿奏报了永山英勇杀敌,壮烈殉国的经过,认为自开战以来,“各路统兵之将,除左宝贵而外,未闻有人殉节。兹该侍卫死难情形,较左宝贵尤为惨烈,其战功亦不相上下”。因请求“从优议恤”。“事闻,谥壮愍,予建祠奉天”。