Zmobilizowany w sierpniu 1939 walczył w kampanii wrześniowej na froncie wschodnim, do niewoli sowieckiej dostał się prawdopodobnie pod Janowem Lubelskim. Osadzono go w obozie jenieckim w Kozielsku. W kwietniu 1940 został przewieziony do Katynia (lista wywózkowa z 1 kwietnia 1940) i tam zamordowany przez funkcjonariuszy NKWDWłodzimierz A. Gibasiewicz: Lekarze weterynarii ofiary II wojny światowej. Wyd. Bellona Warszawa 2011, s. 88-89. Jan Stefan Dębowski, Time Note. Pogrzebano go w bezimiennej mogile zbiorowej, gdzie od 28 lipca 2000 mieści się oficjalnie Polski Cmentarz Wojenny w Katyniu. W Lesie Katyńskim prowadzone były ekshumacje i prace archeologiczne. W 1943 jego ciało zostało zidentyfikowane w toku ekshumacji prowadzonych przez Niemców pod numerem 2077 – dosł. określony jako Dembowski Jan Stefan. Przy jego zwłokach znaleziono: leg. ofic. rez., medalion i kartę szczepień. Figuruje na liście Komisji Technicznej PCK pod numerem 02077.
Był żonaty z Janina z Wajsów, z którą miał dwie córki: Krystynę i Irenę.