Трижды раненный генерал Ефремов отказался эвакуироваться на присланном за ним самолёте и 19 апреля, не желая попасть в плен, застрелился. Солдаты Ефремова, как и их генерал, бились до последнего. За два с половиной месяца боёв – с 2 февраля 1942 года – они уничтожили 8700 солдат и офицеров вермахта, 24 танка и 29 орудий. Безвозвратные потери армии Ефремова за это время составили более 8 тысяч человек, только во время выхода из окружения погибло около 6 тысяч бойцов и командиров. Прорваться к своим в составе небольших групп смогли всего 889 человек.
Тело Михаила Ефремова первыми нашли немцы, которые, испытывая глубокое уважение к мужественному генералу, 19 апреля похоронили его с воинскими почестями в селе Слободка. В 1943 году останки Ефремова были торжественно перезахоронены на Екатерининском кладбище в Вязьме. В 1946 году на одной из площадей Вязьмы, названной в честь генерала, установлен памятник работы Евгения Вучетича. 31 декабря 1996 года генерал-лейтенанту Михаилу Ефремову посмертно присвоено звание Героя России, а в сентябре 2011 года патриарх Кирилл дал разрешение на его церковное отпевание. 4 декабря 2019 года Владимир Путин поддержал предложение министра культуры Владимира Мединского об установке памятника генералу Ефремову в Москве.