Однако пока группа Лавриненко вела бой за Лысцево, фашисты осуществили прорыв на правом фланге Панфиловской дивизии и, развивая успех, вышли в тыл тому самому стрелковому полку, с которым взаимодействовал Лавриненко. Глубоким обходным маневром гитлеровцы могли окружить другие части Панфиловской дивизии.
Из коротких переговоров со штабом генерала Панфилова Лавриненко узнал, что танковая колонна противника уже движется в тылу боевых порядков дивизии.
Лавриненко скрытно вывел свой Т-34 навстречу немецкой танковой колонне и вблизи шоссе, идущего на село Шишкино, поставил свой танк в засаду. Правда, на этот раз позицию, которую занял танк Дмитрия, трудно было назвать засадой, так как удобных укрытий нигде не было. Но выкрашенный белилами танк Лавриненко в заснеженном поле был почти незаметен, и в первые минуты боя в наиболее выгодном положении оказались советские танкисты.
Вскоре немецкая колонна из восемнадцати «панцеров» выползла на дорогу. Соотношение сил снова было далеко не в пользу Лавриненко, но отважный танкист принял бой! Лавриненко ударил по бортам головных немецких танков, перенес огонь на замыкающие, а затем, не давая противнику опомниться, дал несколько залпов по центру колонны. Шесть немецких танков уничтожил экипаж Лавриненко, а сам незаметно, прикрываясь складками местности, ушел невредимым от преследования.
Так один танк Лавриненко застопорил дальнейшее продвижение колонны немецких танков.
Старший лейтенант писал родным:
«Проклятый враг продолжает рваться к столице, но ему не дойти до Москвы, он будет разбит. Недалек тот час, когда мы погоним фашиста, да так, что он не будет знать, куда ему деваться…»
Свой последний бой Лавриненко провел 18 декабря 1941 года на подступах к Волоколамску, у села Горюны. Передовой отряд старшего лейтенанта прорвался в район Гряды-Чисмены и застиг немцев врасплох. Не ожидая подхода главных сил, Лавриненко решил атаковать село Покровское. Но противник опомнился, пропустил группу Лавриненко вперед и, подтянув десять танков и противотанковые орудия, стал продвигаться к деревне Горюны, чтобы отрезать передовой отряд от основных сил бригады. Обнаружив у себя в тылу движение немецких танков, Лавриненко развернул свою роту и повел ее в атаку на Горюны.
Как раз в этот момент к Горюнам подошли и главные силы подвижной группы комбрига генерал-майора Катукова. В итоге немцы сами попали между молотом и наковальней. Удары бронетанкового молота были сокрушительными, разгром немецкой группировки был полный.
В этом бою старший лейтенант Дмитрий Лавриненко уничтожил свой пятьдесят второй по счету гитлеровский танк, два противотанковых орудия и до полусотни немецких солдат.
Потерпев неудачу, противник обрушил на Горюны шквальный огонь из тяжелых минометов.
В это время полковник Чернояров, командир 17-й танковой бригады, также входившей в состав подвижной механизированной группы Катукова, вызвал Лавриненко к себе для уточнения дальнейших действий. Доложив полковнику обстановку, Дмитрий Лавриненко получил приказ двигаться вперед. Откозыряв командиру, старший лейтенант побежал к своему танку. Вдруг рядом рванула мина, подняв фонтан грязно-белого снега. Дмитрий внезапно замер и повалился в снег, не дойдя до своего танка всего нескольких шагов.
Маленький осколок мины трагически и случайно оборвал жизнь самого результативного танкиста Красной Армии…
На похоронах своего боевого друга танкисты плакали, не стыдясь своих слез. Даже суровый старшина Стеценко украдкой смахивал слезу…
Старший лейтенант Дмитрий Федорович Лавриненко был похоронен там же, где и принял свой последний бой — около шоссе, между селом Покровским и Горюнами.
Свежий холмик на снежной равнине, обелиск с красной звездой, сухой треск ружейного салюта, трепещущее на ледяном ветру развернутое знамя гвардейской бригады… И ярость благородная, жгущая сердца однополчан-танкистов! Слова клятвы бить фашистов еще сильнее и беспощаднее, казалось, прожигают стылую снежную морось!