На 30 юли 1868 година четата на Хаджи Димитър и Стефан Караджа е разбита от османските редовни войски на връх Бузлуджа. Преди това четата води няколко тежки сражения и претърпява значителни загуби. Оцелелите успяват да достигнат Стара планина, но около 30 души, начело с Хаджи Димитър, са обградени от около 700 османски войници.
Боят продължава повече от три часа и завършва с тежки загуби за четата. Според някои изследователи, Хаджи Димитър е убит в сражението, а оцелелите едва успяват да пробият кордона. Войводата Стефан Караджа умира на 31 юли от раните си в затвора.
Други учени смятат, че Хаджи Димитър е тежко ранен и отнесен от бойното поле на връх Кадрафил в Сърнена Средна гора, където умира около 5 август (17 август по стар стил) 1868 г. Погребан е там, а костите му са препогребани през 1880 г. в село Аджар и по-късно в Сливен.
През 1970 г. костите му са предадени на Регионалния исторически музей в Сливен във връзка с възстановяване на къщата-музей „Хаджи Димитър“.
Тази битка остава символ на героизма и саможертвата в българската борба за свобода.






