齐学启苏醒过来发觉自己身陷敌营时，立即怒斥敌人，并拒绝换药与进食，以求速死。日军无可奈何，只得将齐学启转运至荷马林旅团部。齐学启依然大义凛然，厉声斥责日军旅团长说：“中国军人，可杀不可辱，速枪毙，勿多言”。猛力向前夺刀欲自刺．并说：“求亡得仁，又何怨！”敌酋左右见状，慌忙上前夺下佩刀。日军旅团长亦惊呆。他万没有想到，中国高级将官是如此的顽强，视死如归，于是，连忙对齐学启表示敬意，并巧言令色，多方劝诱，皆遭到齐学启的怒斥。日军只得将他辗转解送至仰光战俘集中营服苦役。

仰光战俘集中营，关押着许多盟军战俘，其中有中、美、英、印、荷、缅等国的战俘。齐学启来后，经常利用空余时间，用汉、英两种语言，给他们宣讲中外历史上忠勇之士的故事，以及中国必胜，日本必败的道理，鼓励他们战胜困难，坚定必胜的信念，盟军战俘们都深为齐学启威武不能屈的精神所感动，同时也为他的声望所敬服。

齐学启被俘的消息，不久便传到了南京汪伪政府。1944年5月，南京伪政府派陆军部长叶蓬等一行12人，前往缅甸劝降，遭到齐学启的怒斥，叶蓬等人却并不善罢甘休。继而又以大量名贵的物品来利诱齐学启，同样遭到他的严拒，这样反复历两月之久，高官贿赂，全无作用。叶蓬等人智尽技穷，于是便挑动中国战俘，来发泄对齐学启坚定不降的冤恨。叶蓬对中国战俘说：“你们之所以不能前往南京享受高官厚禄，全都是因为齐副师长一人不肯与我们合作。”将矛头直接引向齐学启。在中国战俘中，有少数几个败类，如蔡宗夫、章吉祥、王庆华等人，听信了叶蓬等的谣言，以齐学启一人英勇不屈，而影响他们达到丧节求荣的目的，因此，对齐学启怀恨在心，处处与齐学启作难，起初是不听管教，以后则是公然反抗，并予侮辱。齐学启则晓以大义，耐心地开导他们，不要轻信别人的谣言，对侮辱性的行为则一忍再忍，并将劳动得来的工钱分与蔡宗夫等人。然而，蔡宗夫等人不但不听齐学启的善言开导，反而更加变本加厉，唆使其他中国战俘共同反对齐学启。

1945年四4月，日寇在缅甸北部节节败退，日本侵略者的统治开始动摇，蔡宗夫一伙知道盟军即将解放缅甸全境，害怕其一伙过去的所作所为难逃法网。于是，又共同策划了谋杀齐学启的阴谋，开始他们企图用毒药暗害齐学启，被察觉而未成功。之后，又起歹念，改为行刺，5月9日夜，在蔡的帮助下，章吉祥乘齐学启上厕所的机会，手执尖刀，猛力将刀刺入齐学启的腹部，齐应声倒地。

齐学启被刺后，同监的英国军医上校主动向集中营方面请求，希望能给齐施行手术来挽救他的生命，但被日寇所拒绝，齐学启的伤势不断恶化。整个集中营的战俘们，都为齐学启的被刺而感到悲痛，又无法给他治疗，只得每日晨起晚跪地为齐学启的生命祈祷。5月13日晚10时30分，齐学启将军饮恨辞世，终年42岁。齐将军去世后，全监的各国战俘都流着热泪为崛告，并索取他的遗物留作纪念。

抗战胜利后，国民党政府颁令褒扬他英勇不屈的事迹，并追赠为陆军中将。

齐学启将军的忠骸由云南沾益空运长沙，公葬于岳麓山，而谋杀齐将军的凶犯也受到了严厉的惩处。

冯玉祥将军曾在诗中称赞齐将军“……师长齐学启，宁死不屈世惊叹。……壮烈足称中华魂，光辉史册万万年。”