Namun, Soerjo berpidato di radio supaya rakyat tetap tenang menunggu hasil perundingan Menteri Luar Negeri Ahmad Subarjo dengan Inggris pada 9 November 1945. Namun perundingan itu gagal.
Rakyat sepakat menolak ultimatum Inggris hingga pada 10 November 1945 perlawanan pecah. Surabaya dibombardir dari laut, darat, hingga udara.
Pertempuran itu membuat Soerjo memutuskan memindahkan pemerintahan ke Mojokerto, lalu ke Malang. Hingga akhirnya perang berakhir pada 20 November 1945. Meski menjadi gubernur, Soerjo tetap membantu membersihkan kekacauan setelah perang.
Dia menginggal dunia tiga tahun berselang pada November 1948. Dia tewas dibunuh di Kali Kakah, Ngawi, oleh simpatisan PKI pimpinan Moeso.