Po wybuchu II wojny światowej, kampanii wrześniowej 1939 i agresji ZSRR na Polskę z 17 września 1939 został aresztowany przez Sowietów w grudniu 1939. Został zatrzymany podczas masowego aresztowania dokonanego w lwowskim Hotelu Bristol, gdzie Kazimierz Szpaczyński jadł obiad ze swoim bratem Stanisławem Szpaczyńskim (który został zwolniony). Był przetrzymywany w więzieniu Brygidki, a rodzina miała wiedzę o jego pobycie tam do marca 1940. Na wiosnę 1940 został zamordowany przez NKWD. Jego nazwisko znalazło się na tzw. Ukraińskiej Liście Katyńskiej opublikowanej w 1994 (został wymieniony na liście wywózkowej 55/3-76 oznaczony numerem 3313). Ofiary tej części zbrodni katyńskiej zostały pochowane na otwartym w 2012 Polskim Cmentarzu Wojennym w Kijowie-Bykowni.
Jego bratem był ppłk inż. Stanisław Szpaczyński (ur. 1882), oficer saperów Wojska Polskiego, który ostatecznie także został aresztowany i również został ofiarą zbrodni katyńskiej na terenach ukraińskich. Kazimierz Szpaczyński podczas I wojny światowej 1 stycznia 1917 ożenił się z Zofią (zm. 1982) z domu Piller (rodzina prowadziła drukarnię), aktorką dramatyczną w Teatrze Lwowskim, której matka Maria Piller (z domu Wisłobocka) również była aktorką teatralną.