19 апреля 1942 г., во время кровопролитных боев за Вязьму, он был тяжело ранен и, желая избежать плена, когда ситуация стала критической, застрелил свою жену – санинструктора части, а затем застрелился сам. В 1996 г. Ефремову было посмертно присвоено звание Героя Российской Федерации. В 2011 г. патриарх Кирилл дал разрешение на отпевание останков генерала, поскольку, по мнению высшего иерарха Русской православной церкви, самоубийство военачальника не являлось следствием смертного греха уныния и отчаяния, а примером верности Родине, присяге и боевым товарищам.