21 квітня 2022 року підрозділ Віталія здійснював передислокацію для оборони та потрапив під ворожий вогонь з РСЗВ “Град” в районі населеного пункту Закітне на Донеччині. Під час обстрілу прикордонник отримав осколкове поранення голови — снаряд розірвався поблизу транспортного засобу, на якому захисник переміщався.
22 квітня Віталій Мозольов помер у шпиталі від ускладнень.
Прикордонника посмертно нагороджено орденом «За мужність» ІІІ ступеня та присвоєно військове звання «старший майстер-сержант».
