W czasie kampanii wrześniowej mobilizacyjny dowódca Ośrodka Zapasowego 27 Dywizji Piechoty we Włodzimierzu Wołyńskim. Po agresji ZSRR na Polskę, prawdopodobnie w tej miejscowości został wzięty do niewoli sowieckiej i przewieziony do obozu jenieckiego w Kozielsku. Wiosną 1940 został przetransportowany do Katynia i rozstrzelany przez funkcjonariuszy Obwodowego Zarządu NKWD w Smoleńsku oraz pracowników NKWD przybyłych z Moskwy na mocy decyzji Biura Politycznego KC WKP(b) z 5 marca 1940. Został pochowany na terenie obecnego Polskiego Cmentarza Wojennego w Katyniu, gdzie w 1943 jego ciało zidentyfikowano podczas ekshumacji prowadzonych przez Niemców pod numerem 995. Przy zwłokach Józefa Gawlika zostały odnalezione: legitymacja oficerska, notatnik, listy, wizytówka, krzyż Orderu Virtuti Militari z legitymacją i pamiątkowa odznaka Józefa Piłsudskiego.
Życie prywatne Był żonaty z Miladą z domu Szabuniewicz (ur. 1905), z którą miał córkę Miladę Marię (ur. 13 stycznia 1928) i syna Andrzeja. Jego żona uczestniczyła w powstaniu warszawskim.