無限城編のクライマックスにおいて、鬼殺隊最強の敵である上弦の壱・黒死牟と対峙した玄弥は、岩柱・悲鳴嶼行冥、霞柱・時透無一郎、そして実兄である不死川実弥とともに死闘を繰り広げました。この黒死牟戦の死亡シーンに至る経緯には、玄弥が選んだ過酷な戦闘手段と肉体の限界が深く関わっています。
玄弥の直接的な不死川玄弥の死亡理由は、黒死牟の圧倒的な剣技によって縦に両断され、さらに胴体を真っ二つに切断されたことによる「致命的な肉体破壊」と「鬼喰い能力の限界と崩壊」です。通常の人間であれば即死する傷を受けながらも、黒死牟の髪や刀の一部を取り込むことで一時的な超再生能力を得て戦闘を継続しました。しかし、黒死牟が消滅したことで鬼の再生因子が消失し、同時に鬼と同様に身体が塵となって崩壊していきました。
玄弥は自らの肉体が崩れゆく激痛の中、駆け寄った兄・実弥の手を握りながら、最期の一瞬まで兄の幸せを祈り続けました。自らの命を顧みず、仲間と兄の活路を開くために限界を超えて鬼の力を喰らい尽くした結果の戦死でした。
