Wraz z innym żołnierzem z oddziału Marzahn zaplanował ucieczkę na Zachód, postanawiając ów zamiar urzeczywistnić 18 marca 1966 r. W czasie wolnym od służby obaj odwiedzili najpierw jeden z lokali w Poczdamie, po czym ostatecznie wrócili do koszar. Na ich terenie Marzahn zdołał dostać się do magazynu broni, skąd podał przez okno swojemu współtowarzyszowi dwa karabinki AK-47 oraz trzy pistolety typu Makarow z amunicją. Uzbrojeni udali się następnie pieszo w kierunku granicy w pobliżu KohlhasenbrückUdo Baron/Hans-Hermann Hertle. Willi Marzahn na stronie www.berliner-mauer-gedenkstaette.de (niem.).
Około godziny 6.00 znaleźli się przy umocnieniach, pokonując następnie płot sygnałowy i zabijając dwa psy wartownicze. Przy próbie pokonywania kolejnej z przeszkód odpalili jednak racę alarmową, przez co zwrócili na siebie uwagę wartowników pełniących służbę na stojących w odległości 250 i 500 metrów wieżyczkach obserwacyjnych. W przebiegu wywiązującej się na skutek tego strzelaniny pomiędzy uciekinierami i strażnikami Marzahn trafiony został w głowę, podczas gdy jego współtowarzysz zdołał pokonać zaporę pancerną i dostać się przez ostatni z płotów na teren Berlina Zachodniego. Ranny Willi Marzahn zabrany został do pobliskiego lazaretu, gdzie około godziny 8.00 zmarł.