全场开始齐唱日本国歌。当日本国歌唱到“卵石变巨岩”时，尹奉吉拔起水壶型炸弹的安全扣，将炸弹投向主席台中央。在他想投另一枚饭盒炸弹时被日本宪兵抓住。被捕后他高唿：“朝鲜独立万岁！朝鲜独立万岁！万岁！万岁……!”在这次爆炸中，主席台上的日本要官无一幸免。白川义则大将左胸、左臂、腹部、脸部30处被弹片炸伤，最终因伤势过重于5月26日毙命。上海日本居留民团团长河端贞次于次日（4月30日）凌晨死亡。日本海军第三舰队司令野村吉三郎中将全身负伤，右眼被炸瞎。陆军第九师师长植田谦吉中将左脚被炸飞。驻华公使重光葵右腿被炸断