Ondorengo esaldia osatu: 1940ko ekainaren 5ean, bere gerrako 133. borroka-misioan, 32. aldiz aireko borroketan parte hartuz, Mölders bere Bf 109 E-4an tiroz hil zen, Compiègne-tik gertu, Dewoitine D.520 frantziar aireko indarrekin aireko borroketan ari zela, 18:40 inguruan. Mölders frantses soldaduek harrapatu zuten eta gerra gatibu hartu zuten, baina hiru aste geroago askatu zuten
Frantziarekin armistizioa. Hainbat iturriren arabera, besteak beste, Edward R. Hooton eta Alex Kershaw, bere garailea "Sous tenientea" izan zen "Groupe de Chasse" II/7tik, Mölders jaitsi eta hil ondoren.