24 февраля 2022 года – в день, когда было объявлено о начале спецоперации, Денис был направлен командиром взвода управления 1-й самоходной артиллерийской батареи в зону СВО, где участвовал во всех боестолкновениях.
5 марта 2022 года десантно-штурмовые подразделения вели бой на подступах к Николаеву. Совместно с командиром роты находился на переднем крае под непрекращающимся огнем артиллерии и танков противника, умело и быстро корректировал огонь, нанося поражение противнику, в результате чего был разбит минометный взвод и уничтожены три огневые точки противника, что способствовало успешному выполнению задачи десантно-штурмовыми подразделениями.
В ходе боя командно-наблюдательный пункт батареи подвергся артиллерийскому обстрелу, от осколочных ранений погиб на месте. Указом Президента РФ гвардии старший лейтенант Близнюк Денис Николаевич награжден Орденом Мужества. Посмертно.