En la mañana del 30 de abril de 1933, Sánchez Cerro pasó revista a las tropas que iban a combatir en el conflicto armado con Colombia y que estaban reunidas en el Hipódromo de Santa Beatriz (hoy Campo de Marte, en el distrito de Jesús María de la capital peruana). Al retirarse en su vehículo descapotado y con escolta, un individuo armado con una pistola autómatica marca Browning, se precipitó hacia él y subiéndose al estribo del carro le disparó por la espalda varios tiros. Herido de gravedad, Sánchez Cerro fue llevado de emergencia al Hospital Italiano (que quedaba en la avenida Abancay) y tras dos horas de agonía falleció; era la 1:10 p.m. Sobre su asesino (que fue victimado en el acto por la tropa presente), se supo que se llamaba Abelardo Mendoza Leyva, que era natural de Cerro de Pasco, que sobrevivía en la capital de empleos eventuales, y que años atrás se había afiliado al partido aprista.