Kampanię wrześniową 1939 rozpoczął na stanowisku dowódcy 2 szwadronu 1 pułku szwoleżerów Józefa Piłsudskiego. 14 września w folwarku Lucynów, położonym na wschód od Woli Wodyńskiej dowodzony przez niego pododdział oraz 1 i 4 szwadrony odłączyły się od pułku, a następnie przyłączyły do Grupy „Chełm”. Rotmistrz Flatau zachował dowództwo nad trzema szwadronami swojego pułku. 2 października w rejonie Domostawa-Momoty Górne złożył broń przed Sowietami. Trafił do obozu jenieckiego w Starobielsku i zmarł w 1940.
Figuruje w charkowskiej księdze cmentarnej jako Franciszek Orlatow, s. 368. Błąd zaistniał w trakcie przepisywania nazwiska z karty jeńca na listę wywozową, który powtórzyły polskie wydawnictwa.
Jego symboliczny grób znajduje się na cmentarzu Powązkowskim w Warszawie (kwatera 16, rząd 3, miejsce 13). Epitafium: „Franciszek rtm. I p. szw. 1900 - 1940 Starobielsk”.
8 września 1934 w Luboni ożenił się z panną Kirstówną. Druhnami były córki marszałka Piłsudskiego: Jadwiga i Wanda, a drużbami - dwóch najmłodszych oficerów 1 pszw.