Den 16. juni 1904 utførte den unge nasjonalisten Eugen Schauman et attentat mot Bobrikov. Schauman skjøt Bobrikov tre ganger og deretter seg selv to ganger. Schauman døde øyeblikkelig. Bobrikov klarte etter store anstrengelser å bevege seg til det samlede senatet, hvoretter han ble sendt til et sykehus. På tross av de finske legenes anstrengelser, sto Bobrikovs liv ikke til å reddes, og han døde dagen etter. Etter bisettelsen den 20. juni i Uspenskijkatedralen i Helsingfors ble kisten flyttet til St. Petersburg og han ble begravd der.