面对沙俄的侵略行径，黑龙江署任将军寿山积极备战，奋起抵抗。俄军提出借路从瑷珲进兵南下、经齐齐哈尔至哈尔滨保护中东铁路的无理要求，寿山愤然拒绝道：“敌逼我都，我假敌道，如大义何！”为防御沙俄进犯，寿山多次上奏朝廷，历陈沙俄“乘我畿辅危急，日为增兵之谋”的种种事实，提出了“不得不战”、“不可不战”、“不可失机”等抗俄主张。同时将全省兵力分为北、西、东三路，对边防战守作了周密部署，又传瑷珲副都统凤翔道：“如俄兵过境，宜迎头痛击，勿令下驶！”又电约盛京、吉林两将军合围哈尔滨，请伯都讷副都统设法阻挡俄舰。

 

    1900年7月，俄军在不宣而战的情况下，突然炮击瑷珲卡伦山。清军顽强抗击，寡不敌众，瑷珲失守，凤翔战死。7月中下旬，沙俄侵略军将海兰泡及江东六十四屯华民，驱逐入江，死者蔽江而下7日不绝，制造了惨绝人寰的海兰泡、江东六十四屯大惨案。寿山闻后“千绕室，夜愤恚垂绝。”痛令所部：“保铁路，护难民，全睦谊，违者杀无赦！”国门洞开后，俄军长驱直入，盛京、吉林等方面的清军按兵不动，未能联络一气，西路、东路孤立无援、节节退守。寿山深感“疆土不保，负罪甚深”。一夕，跪其妻前言曰：“我负国，上无以对皇上，下无以对先将军。愿乞于夫人，先杀诸子，而后夫妇同殉。”夫人敬诺之。至此，寿山已报定阖门殉节、取义成仁，不能“改隶俄籍、反颜事虏”的决心。

 

    1900年8月26日，俄寇兵临齐齐哈尔城下，欲见寿山将军。寿山耻堕敌手，有辱国威，誓死不降，他毅然绝然地将自己最喜欢的年仅八岁的女儿扔进鱼缸，幸亏夫人及幼子前去探望从瑷珲逃难到齐齐哈尔的亲属，当夜未归得以保全。寿山“即料理身后事，核库储，检文牍，将王命、旗牌、印信等事，悉派兵贲送副都统萨公（萨保）。从容条议，手其《遗疏》。肫肫以修内政、御外侮、设民官、开荒务为请。”后设香案，冠朝服，“望阙叩辞，伏地长号，神魂飞越，无任瞻恋，哀迫之至。”即从容卧柩中，暗服鸦片被灌救，吞金不能速死，命其子袁庆恩上前补枪，儿子不忍，跪求卫士以枪击之，卫士强忍举枪，手颤机动，弹中小腹，未死；再呼，击及胸，仍不死；更厉声大呼，卫士含泪再击，气始绝，时年四十一岁。

 

    有人说，南有林则徐，北有袁寿山，一个是民族英雄，一个是抗俄名将，都是清末不多见的爱国志士，都在保家卫国、抵御外侮的斗争中，留下了彪炳青史、永不磨灭的一笔。《清史稿·传论》载：“俄兵之侵龙江也，乘隙以进，唯寿山拒之。固知必不能胜，誓以一死报耳……虽已无救大局，而至死不屈，外人亦为之夺气，何其壮哉！”

 

    寿山殉节后，幕僚于驷兴携袁庆恩将灵柩送至杜尔伯特贝子府寿山内兄处，后即安葬于此。如今，杜尔伯特蒙古族自治县寿山度假村，已成为一处远近闻名的旅游胜地。