Als Kubas zweiter Unabhängigkeitskrieg am 25. Februar 1895 ausbrach, reiste Martí mit General Máximo Gómez y Báez (1836-1905) und anderen zum Kampf nach Kuba, wo sie am 11. April landeten. Einige Unterstützer waren der Meinung, dass Martí der Revolution als Organisator in den Vereinigten Staaten besser dienen würde. Kritiker fragten sich, ob der magere Mann dem Kampf gewachsen war. In einem Brief, den er am Vorabend seiner Abreise nach Kuba schrieb, sagte Martí laut Philip S. Foner in The Spanish-Cuban-American War and the Birth of American Imperialism: „Ich habe zum Krieg aufgerufen; meine Verantwortung beginnt und endet nicht damit…. Aber mein einziger Wunsch wäre es, neben dem letzten Baum zu stehen, dem letzten Kämpfer, und in der Stille zu sterben. Für mich ist die Stunde gekommen.“
Die Stunde kam schneller, als Martí wahrscheinlich erwartet hatte. In seiner ersten Schlacht auf einem weißen Pferd in Don Rios wurde Martí am 19. Mai 1895 erschossen und wurde so zum Märtyrer, der die Rebellen inspirierte. Eine Hymne, die Enrique Loynaz del Castillo im November 1895 für die Revolution schrieb, begann: „Das verehrte Andenken an Martí / gibt unserem Leben Ehre.“
Martís Inspiration lebt in seinen Essays und Gedichten über Freiheit weiter. Dazu gehören Versos libres, eine Sammlung von Gedichten, die zwischen 1878 und 1882 entstanden, und Unser Amerika: Writings on Latin America and the Cuban Struggle for Independence, eine englische Übersetzung von Martís Schriften, die 1978 veröffentlicht wurde.