29 lipca 1944 roku Jerzy Hagmajer mianował Pietrzaka kierownikiem KN. Podczas powstania warszawskiego, w stopniu kaprala podchorążego walczył w składzie plutonu „Mieczyki” batalionu „Czata 49”, brał udział w walkach na Woli i na Starym Mieście. Zmarł w wyniku ran odniesionych 20. dnia walk, na barykadach u zbiegu ulic Franciszkańskiej i Świętojerskiej. Został pochowany w zbiorowej mogile w Ogrodzie Krasińskich. Pośmiertnie został odznaczony Krzyżem Walecznych i awansowany do stopnia podporucznika.
W 1958 roku został ekshumowany i pochowany na Powązkach Wojskowych (kwatera A24-6-21)Wyszukiwarka cmentarna - Warszawskie cmentarze.
Publikacje 1934 – S. Poezje (z Ryszardem Matuszewskim i Janem Kottem) 1936 – Prawo drapieżne 1938–1944 – Między Wschodem i Zachodem (nie zachowało się w całości) 1943 – Skrzydła Z pism Włodzimierza Pietrzaka (pośmiertnie, zebrane przez Z. Lichniaka): 1955 – Rachunek z dwudziestoleciem 1956 – Lot jaskółek (część cyklu Między Wschodem i Zachodem) 1957 – Miscellanea krytyczne 1977 – Myśli
O nim 1955 – Zygmunt Lichniak: Skazany na szukanie. Rzecz o Włodzimierzu Pietrzaku.
Upamiętnienie W 1948 roku Stowarzyszenie „Pax” ustanowiło Nagrodę Młodych im.