１０月上旬，部队经过长途行军抵达牡丹江下游支流乌斯浑河西岸，日伪军千余人趁夜来袭。次日拂晓，师首长命令８名女同志先行渡河。当她们正要下河时，突然枪声大作，日伪军发起了进攻。大部队边打边撤。为掩护大部队突围，已行至河边准备渡河的８名女战士，毅然放弃渡河，在冷云率领下，分成３个战斗小组，一齐向日伪军开火。正在追赶抗联主力部队的日伪军突然遭到来自侧后方的打击，不得不分出一部分兵力向河边压来。抗联主力部队乘敌人慌乱和兵力分散之机，顺利突出重围。日伪军一方面以密集的火力控制住山口，阻止抗联主力部队的回援，一方面加强兵力向冷云等据守的河岸阵地扑来，企图活捉她们。在背水作战至弹尽援绝的情况下，８位女英雄誓死不屈。她们毁掉枪支，挽臂投入波涛滚滚的乌斯浑河，高唱着《国际歌》，集体沉江，壮烈殉国。牺牲时，她们中年龄最大的冷云２３岁，最小的王惠民才１３岁。

　　八女投江的悲烈壮举，令敌人震撼，日军指挥官连声哀叹：“连女人都不怕死，中国灭亡不了！”为弘扬八女投江的伟大精神，１９８６年９月７日在牡丹江市举行“八女投江纪念碑”奠基典礼。时任全国政协副主席、全国妇联主席的康克清为工程奠基题词：“八女英灵，永垂不朽！”