1942年4月18日，美军为对日军偷袭珍珠港进行报复，派遣16架B一25远程轰炸机，从太平洋上的航空母舰“大黄蜂”号上起飞，轰炸日本东京、大阪、横滨、名古屋等城市后，其中5架没有返回航空母舰，降落在中国浙江衢州等机场。为此，日军大本营决定，调遣侵华日军第13、第11军8个师团，约14万人，于同年5～8月，发动以摧毁供美军使用的机场和打通浙赣线为目标的浙赣会战。侵华日军第15师团师团长酒井直次的第15师团隶属第13军，也参加了这次会战。
5月15目，浙赣会战开始。酒井直次中将率第15师团从南京、萧山出发，未遭大的抵抗，渡过浦阳江，沿江西岸南下，于17日进至诸暨西北地区。19日夜，酒井师团对安华街发起攻击。中国守军第三战区第88军进行顽强抵抗，完成阻击任务后，主动撤退，节节抗击。酒井师团陆续攻占孝顺、马涧市等地，于24日到达兰溪以北地区。强渡兰溪江后，于26日继续向兰溪进击。
国民党军第三战区司令长官顾祝同为赢得防御准备的时间，命令所属各部广泛开展游击战，进行分散阻击、袭扰作战，破坏公路、铁路，打击日军后方补给线，迟滞日军前进。第21军军长陈万仞令第146师在大小长山对酒井师团进行顽强阻击的同时，派遣独立工兵第8营，在1个步兵营的配合下，以急行军的速度，赶至兰溪江东岸，在酒井师团前进的道路上，设置了数十个地雷群。
5月28日凌晨，酒井师团在进击中，不断遭到地雷群的杀伤，伤亡惨重，被迫停止前进。7时许，酒井命令工兵第15联队联队长河野顺治中佐，派出一个工兵小分队，搜索、清除前进道路上的地雷，结果又不断遭到地雷的杀伤。虽然工兵小分队报告地雷已全部被清除，但酒井仍不放心。行进中，酒井为确保自己的安全，命令骑兵卫队在前边开道，步兵尖兵分队跟进，其后是师团本部。情报参谋间濑淳二少佐、第13军总部参谋古谷金次郎走在师团本部前面，酒井和其副官走在中间，后面是参谋长川久保镇马少将和作战参谋吉村芳次中佐等人。10时45分，当行至兰溪北面1500米处的三叉路口时，酒井的乘马踏响一颗残留的地雷。
“轰”的一声巨响，弹片和沙石腾空而起，爆炸的气浪把酒井从马背上掀起，又摔到地上。酒井的乘马当场被炸死，酒井本人的左脚被炸碎，左腿皮肉绽裂。川久保立刻跳下马来，奔至酒井处，马上令人止血，并派人去找军医。但野战医院的军医都已分散到各包扎所，迟迟不能赶来。几十分钟后，军医部长细谷大佐才赶到，立即为酒井检查、处理伤口，采取急救措施，并对川久保说：“就目前情况看，师团长心脏无明显变化，生命可能无危险。”
这时，酒井虽然脸色苍白，但精神尚好，还对川久保说：“参谋长，请你代替我指挥，继续追击前进，并迅速发起对兰溪的围歼作战。”川久保答道：“请阁下放心静养，我绝不会辱没师团的荣誉。”随后，命令士兵用担架把酒井抬到前方约200米处的一栋房屋内，等待向后方医院转送。霎时，后面又响起地雷的爆炸声，兵器部长宫下、兽医部长佐野、兽医部员山中等人也被炸伤，很快就被抬到那栋房屋内，进行急救。川久保来到屋外，审阅吉村参谋起草的追击命令。忽然，酒井的传令兵跑出来，喊道：“师团长的情况不好!”川久保急忙赶至酒井身边，大声呼唤：“阁下!阁下!”酒井却毫无反应，完全昏迷。细谷大佐立即给酒井连续注射数针，并做人工呼吸，仍然无效。当时，虽然有输血设备及血浆，但还未及进行操作，酒井就因失血过多，抢救无效，于当日14时13分毙命。是日晚，酒井师团攻占兰溪城。次日，在细谷主持下，焚化了酒井的尸体，并保留了酒井的部分头发、指甲和骨灰。日军战史称：“现任师团长阵亡，自陆军创建以来还是首次。
