1900年1月，寿山任黑龙江将军，“使黑龙江吏治、边防声威为之一振”。7月11日，寿山谕令副都统凤翔，如俄军侵入境内即予迎头痛击。14日，寿山决定分三路抵御敌人，以瑷珲副都统凤翔为北路翼长、呼伦贝尔副都统依兴阿为西路翼长、通肯副都统庆祺为东路翼长；同时命墨尔根副都统博栋阿率各族官民分防嫩江及鄂敏河源要道。8月，寿山亲自赴前线督战。因清政府主张停战议和，寿山孤立无援，抗俄失败。8月28日，俄军进攻齐齐哈尔，诱降寿山遭拒。寿山坚守不能“改隶俄籍，反颜事虏”的誓言以身殉国。临终留下遗疏，黑龙江的事情不开荒则无从下手，开荒之举不招民则无从下手，以黑龙江地之辽阔之肥沃，如果“得人治不出十年必能自立”。壮志未酬身先死，可见寿山对黑龙江拳拳之心，多有不甘。