Видя, как фашисты издеваются над советскими людьми, Дима сжимал кулаки. Ненависть к врагу переполняла его, и он решил действовать. Установив через своих родственников связь с партизанским отрядом «Боевой», Дима передал народным мстителям найденное в лесу оружие, которое он хранил в тайнике. По заданию партизан парнишка помогал военнопленным бежать из лагеря и переправлял их в отряд. Но вскоре гитлеровцам удалось узнать, куда и как исчезают из лагеря узники... Однажды, в 1942 году, при сопровождении очередной группы бежавших пленных Дима по доносу предателя был схвачен гитлеровцами. Они долго пытали мужественного пионера, но не услышали от него ни слова. Изувеченное до неузнаваемости тело мальчика враги выбросили на улицу. Там его обнаружили друзья Димы и отнесли домой к мате­ри. Как ни старалась Анастасия Ивановна, но выходить сына она не смогла, и он вскоре скончался.
— Дима Потапенко был отважным и ре­шительным пионером. Он беспредельно любил свою Родину, — говорит бывший партизан отряда «Боевой» А. Я. Мильцан, который бывал в гостях у юных пионеров Боровухской средней школы. Юный герой похоронен на территории школы. Здесь, у обелиска, пионеры Боровухской школы приносят торжественную клятву на верность партии, Родине, своему народу. Один из пионерских отрядов Боровухской средней школы носит имя Димы Потапенко. Занесен в списки почетных бойцов батальона белорусских орлят.