1944年秋，日军入侵广西，全县沦陷。他得到父亲邓凤斌的赞助，与地下党员邓崇济等组建一支近100人的抗日自卫队， 他任中队长，数次率队伏击日军。因他擅长文艺，能书善画，不久把他调至东山抗日政工队任副队长。他不辞劳苦，协助队长率领队员奔波于东山、白宝、两河、石塘一带广大农村，宣传抗日。每到一村他立即动手写大幅的抗日标语，并亲自当导演又当演员演出抗日宣传的话剧，深受群众欢迎。
光复后，中共地下党组织安排他到县城抓学运和对中上层人物的统战工作。他利用亲友关系打入县三青团分团任录士职务。由于工作勤奋很快就得到县三青团干事长蒋奇芬信任。他参与进步的桂师毕业生创办《青年周报》、《青年之声》等进步刊物的编写，同时还担任后者主编。 1946年3月他被选为全县中等学校校友联合会常务理事长，还担任全县人权保障委员会副主任。在此期间他利用这些身份，积极从事学生运动。他经常到省中、国中去做进步学生的思想工作。利用星期天给进步学生作国际国内形势报告，鼓励学生努力学习进步书刊。同年“三·二九”是全县中等学校联合校友会成立的日子。他动员了大批省中、国中学生，参加县城举行的民主和平示威游行。夏初，全州县发生饥荒，他与共产党员谢敦俊、蒋昌斌、张先珏，进步青年王新国深入街道大胆号召市民勇敢地投入阻米斗争行列。
当年秋，他按中共地下组织指示，积极筹备武装起义。他在父亲大力支持下，慨然卖去家中水田4亩耕牛1头，购得步枪3支，左轮1支。1947年7月18日(武装起义前不久) ，他遵照中共地下组织的指示把在县城秘密购得的一箱步枪子弹，叫妻子蒋华英雇乘一顶小轿，将子弹箱藏于座垫下，巧妙地由县城送往起义地点石塘。7月24日至25日，他负责率队进攻巨望、镇东两乡公所，均未成功。他便大胆率领起义队伍到东山、白宝一带农村，收缴富户枪支，迅速扩大了起义队伍。 7月29日起义队伍在两河乡厚村会师。起义队伍整编后，他担任东山中队参谋。8月3日在灌阳县达溪村东山中队扩编为大队，国衡升任大队参谋长。在支队长邓崇济领导下，协同大队长唐元铎率全大队先后攻克文市、水车乡公所，最后又攻下湖南省道县的蒋家岭乡公所。
起义受挫后，他矢志不移地追求革命。当时他不是中共党员，却孜孜不倦寻找党组织。几经周折，由武汉、香港到达中共领导的粤、桂、湘边纵队，参与主办边纵机关刊物《民心报》 。同年夏，经曾金全介绍加入中国共产党。1948年9月17日，邓国衡、曾金全等17人的小分队，在广东省广宁县上林乡竹亨尾山被广东省警察部队包围，除一名年轻队员突围外，邓国衡等16人均壮烈牺牲。国衡年仅26岁。