Po upadku powstania udał się na emigrację do Francji, gdzie należał do Towarzystwa Demokratycznego Polskiego, loży wolnomularskiej „Trójcy Nierozdzielnej” oraz związku „Namiot Sekwany”. Józef Zaliwski, organizator wyprawy partyzanckiej do Królestwa Polskiego, mianował go dowódcą okręgowym w woj. mazowieckim na obwody warszawski i sochaczewski. W lutym 1833 opuścił Paryż, przez Belgię i Niemcy dotarł do miejscowości Turzno k. Torunia, gdzie po spotkaniu z matką i bratem napisał testament. Po długich partyzanckich walkach 14 czerwca 1833 został schwytany wraz z kilkuosobowym oddziałem w lesie k. Krośniewic i osadzony w Warszawie. Sąd Wojenny skazał go na śmierć przez powieszenie, egzekucja odbyła się publicznie , według innych źródeł 15 listopada. Egzekucja odbyła się na placu znajdującym się przy rogatkach Jerozolimskich w Warszawie.

Przed egzekucją powiedział:

Upamiętnienie W połowie XIX w. brat Artura Zawiszy, August Zawisza, nadał na cześć swojego brata nazwę „Arturów” jednemu ze swoich folwarków;