شهید محمدعلی خدابخشی سرانجام در تاریخ ۱۰ تیر ۱۳۶۰ در منطقه دارخوین هنگامی که مشغول تقسیم بندی افراد بود، بر اثر ترکش خمپاره به شهادت رسید و پیکر پاکش در جوار مزار شهدای هفتم تیر در گلزار شهدای شیخان قم به خاک سپرده شد.
آنگونه که همسنگرانش روایت کرده‌اند، موقع شهادت می‌گوید: «بچه‌ها من رفتم خداحافظ، قم رفتید، سلام مرا به امام برسانید»