Gleich zu Beginn der kurzen Besprechung zog Bljumkin den Revolver und gab drei Schüsse ab: Auf Mirbach, den ebenfalls anwesenden Legationsrat Kurt Riezler und auf den Dolmetscher Leonhard Müller, verfehlte jedoch drei Mal das Ziel. Mirbach wollte fliehen und Andrejew warf einen Sprengsatz, der allerdings nicht detonierte. Andrejew schoss auf Mirbach und traf ihn tödlich. Bljumkin nahm den Sprengsatz und warf ihn erneut. Durch das nun zerborstene Fenster sprangen die Mörder hinaus und gelangten durch den Garten zu ihrem Wagen. Der Mord an dem deutschen Botschafter war das Signal zum Aufstand der Linken Sozialrevolutionäre, der jedoch schnell von den Bolschewiki niedergeschlagen wurde. Die gesamte Fraktion der Linken Sozialrevolutionäre wurde im Bolschoi-Theater verhaftet, die Partei wurde verboten und verfolgt.