در سحرگاه روز دوم شهريور ماه سال 1364 و همزمان با شهادت مولا و جد بزرگوارش امام محمد باقرعلیه‌السلام، همراه تعدادي از برادران رزمنده جهت بازديد از خطوط مقدم جبهه جنوب در منطقه طلائيه، از طريق آب در حال حرکت بودند که بر اثر اصابت ترکش گلوله توپ به سختي مجروح و به درجه رفيع شهادت نائل شد.
شهيد حسيني فرمانده تيپ اطلاعات که در لحظه شهادت کنار او حضور داشت، چنين نقل کرده است:
«وقتي در داخل قايق، ترکش به سر شهيد کاظمي اصابت نمود، از جاي خود برخاست و دستها را به سوي آسمان بلند نمود و با خدايش راز و نياز کرد و لحظه اي بعد در کف قايق به سجده رفت و آنگاه شهيد شد.»
بدين گونه شهيد ديگري از تبار حسينيان زمان و از سلاله‌ی رسول الله‌صلوات‌الله‌علیه به صف عاشورائيان پيوست و در محضر حق مأوا گرفت و به فوز ابدي دست يافت.
آن که جز بهر حق فدا نشود
خون بهایش به جز خدا نشود
هر چه گفتیم و هر چه می گویند
باز حق شهید ادا نشود
