Как впоследствии отмечал начальник автобронетанковых войск 33-й армии полковник В.М. Сафир:
Так, в частности, в начале февраля 1942 года был отдан приказ командующего фронтом убрать с основной магистрали, осуществлявшей снабжение ефремовцев, 10-ю гвардейскую стрелковую дивизию и передать ее в состав 43-й армии. Таким образом противнику фактически была предоставлена возможность рассечь части и соединения 33-й армии. В результате последовавших затем изнурительных боев, в условиях нехватки продовольствия и практически полного отсутствия боеприпасов, армия была измотана до предела. Оказавшись в тяжелейших условиях, генерал Ефремов все же не растерялся и сумел организовать достойное сопротивление врагу, создав круговую оборону.
В апреле 1942 года германское верховное командование предложило Ефремову сдаться. В ответ на это, по запросу командарма, советская фронтовая авиация нанесла сильный бомбовый удар по штабу немецких войск, окружавших армию, но кардинально исправить ситуацию в результате этих действий было уже невозможно.
Осознав всю катастрофичность положения, в котором оказалась окруженная армия, Ставка Верховного Главнокомандования Вооруженных Сил СССР прислала за командармом Ефремовым самолет. Однако Михаил Григорьевич не смог покинуть своих измученных товарищей и потому приказал отправить на самолете боевые знамена армии, чтобы они не достались врагу, и раненых солдат. Сам Ефремов при принятии решения остаться на боевых позициях произнес следующие слова:
Вскоре связь со штабом 33-й армии была полностью потеряна, и командарм приказал своим подчиненным пробиваться на восток разрозненными группами. А 19 апреля 1942 года генерал-лейтенант М.Г. Ефремов был тяжело ранен в бою. Как показала проведенная впоследствии, во время эксгумации, медицинская экспертиза, генерал Ефремов был ранен в седалищную кость и полностью утратил возможность передвигаться.
Не желая попасть в плен, командующий 33-й армией застрелился. Перед тем, как покончить жизнь самоубийством, он вызвал к себе жену, Елизавету Васильевну Ефремову, которая воевала под командованием Михаила Григорьевича в качестве мединструктора, попрощался с нею, а затем… застрелил ее. Вместе с четой Ефремовых погибли почти все офицеры штаба армии…
Тело Ефремова первыми нашли немцы, которые, испытывая глубокое уважение к мужественному советскому генералу, похоронили его с воинскими почестями в селе Слободка 19 апреля 1942 года. Сразу после освобождения Вязьмы советскими войсками в марте 1943 года в село Слободку, где был похоронен генерал, приехал сын командарма, капитан М.М. Ефремов. Могилу вскрыли, и Михаил Михайлович опознал отца. Под ружейные залпы его снова торжественно перезахоронили на Екатерининском кладбище города Вязьмы. Позднее слободские сельчане поведали о том, как хоронили командарма немцы: