مجتبی که تاب ماندن در قسمت های اداری را نداشت، به محض اطلاع از انجام عملیاتی در غرب کشور، به بهانه دیدار با خانواده، تقاضای دو روز مرخصی نمود و بلافاصله خود را به نیروهای تخریب قرارگاه خاتم الانبیاء (ص) رساند.
او در شب عملیات والفجر ۳در تاریخ ۲/۸/۱۳۶۲در منطقه عملیاتی مریوان، پس از رشادت های فراوان، با اصابت ترکشی به پشت سرش و در حال وضو گرفتن به شهادت رسید و سرود:
من من همان دم که وضو ساختم از خون جگر چار تکبیر زدم یک سره بر آنچه که هست
علیرضا ، برادر کوچکتر مجتبی در عملیات والفجر ۱مفقود الاثر شده بود. پس از چند ماه، هنگامی که مادر به زیارت حضرت معصومه (س) و شاه عبد العظیم حسنی (ع) رفته بود، به او خبر دادند که برای تشییع جنازه ی فرزندش به کاشمر برگردد. مادر، تا آخرین لحظه ی مواجهه با چشمان آبی مجتبی، فکر می کرد جنازه ی مفقود الاثر علیرضا را خواهد دید، اما در سپاه کاشمر، ناگهان با پیگر مجتبی رو به رو می شود.