Po wybuchu II wojny światowej podczas kampanii wrześniowej jako oficer rezerwy został zmobilizowany i przydzielony do kompanii łączności 5 Dywizji Piechoty. Po agresji ZSRR na Polskę z 17 września 1939 został aresztowany przez Sowietów 5 października 1939. Został osadzony w obozie w Starobielsku. Jego osobę wspomniał później inny jeniec tego obozu Józef Czapski, który zaznajomił się z nim w niewoli. W jego opisie Zygmunt Mitera wykazywał się w Starobielsku niespożytymi siłami i dobrym humorem, pomagał innym jeńcom, wygłaszał odczyty na temat geologii, raczył innych śpiewem, a w obozowej codzienności zajmował się przygotowywaniem zupy jako posiłku dla innych jeńców. Wiosną 1940 został zamordowany przez funkcjonariuszy NKWD w Charkowie i pogrzebany w bezimiennej zbiorowej mogile w Piatichatkach, gdzie od 17 czerwca 2000 mieści się oficjalnie Cmentarz Ofiar Totalitaryzmu w Charkowie. Figuruje na Liście Starobielskiej NKWD pod poz. 2047.