اعدام خانواده رومانوف
اجرای اعدام

حوالی نیمه‌شب ۱۷ ژوئیه، یوروفسکی به پزشک رومانوف، یوجین بوتکین، دستور داد تا خانوادهٔ خوابیده را بیدار کند و از آن‌ها بخواهد که لباس‌های خود را بپوشند، به این بهانه که خانواده به‌دلیل هرج و مرج قریب‌الوقوع در یکاترینبورگ به مکانی امن منتقل خواهند شد. به زندانیان گفته شد که در اتاق سرداب منتظر کامیونی که آن‌ها را به خانهٔ جدید منتقل می‌کند، بمانند. چند دقیقه بعد، جوخهٔ اعدام پلیس مخفی را آوردند و یوروفسکی دستوری که کمیتهٔ اجرایی اورال به او داده بود را با صدای بلند خواند:
نیکلای الکساندرویچ، به‌دلیل این موضوع که بستگان تو، به حملات خود علیه روسیهٔ شوروی ادامه داده‌اند، کمیتهٔ اجرایی اورال، تصمیم به اعدام تو گرفته‌است!
نیکلای رو به خانواده‌اش برگشت و گفت: چی؟ چی؟ یوروفسکی به‌سرعت، دستور را تکرار کرد و سلاح‌ها بلند شدند. یوروفسکی اسلحهٔ کلت خود را به سمت نیم‌تنهٔ نیکلای بلند کرد و شلیک کرد و نیکولای با حداقل سه گلوله در سینه‌اش کشته شد. پیتر ارماکوف، کمیسر نظامی ورخ-ایستسک، الکساندرا را با شلیک گلوله به سرش کشت. سپس به ماریا شلیک کرد که به سمت در می‌دوید و گلوله به ران او اصابت کرد. اعدام‌های باقی‌مانده به‌طور آشفته‌ای انجام شد، تا جایی که اتاق چنان پر از دود و گرد و غبار شد که هیچ‌کس نمی‌توانست در تاریکی چیزی ببیند و در میان سر و صدا هیچ فرمانی را بشنود.
الکسی کابانوف که برای بررسی سطح سر و صدا به خیابان دوید، صدای واق زدن سگ‌ها را از محل اقامت رومانوف‌ها و صدای شلیک گلوله‌ها را به‌طور بلند و واضح با وجود صدای موتور کامیون شنید. سپس کابانوف با عجله به طبقهٔ پایین رفت و به مردان خود گفت که تیراندازی را متوقف کنند و خانواده و سگ‌هایشان را با قنداق تفنگ و سرنیزهٔ خود بکشند. در عرض چند دقیقه، یوروفسکی به‌دلیل دود باروت سوخته و گرد و غبار ناشی از گلوله‌ها، مجبور به توقف تیراندازی شد. وقتی تیراندازی‌ها متوقف شدند، قاتلان درها را باز کردند تا دود پخش شود. در حالی‌که منتظر بودند تا دود کاهش یابد، قاتلان، صدای ناله‌هایی را از داخل اتاق، می‌شنیدند. مشخص شد که اگرچه چندین نفر از همراهان خانواده، کشته شده بودند، اما همهٔ فرزندان امپراتور، زنده بودند و فقط ماریا مجروح شده بود.
صدای شلیک اسلحه‌ها توسط خانواده‌های اطراف شنیده شده بود و بسیاری از مردم را بیدار کرده بود. به جلادان دستور داده شد که از سرنیزه‌های خود استفاده کنند. این روش، ناکارآمد و به این معنا بود که بچه‌ها باید با شلیک گلوله در سر آن‌ها کشته شوند. شاهزاده الکسی، نخستین فرزندی بود که اعدام شد. یوروفسکی با ناباوری نظاره‌گر این بود که نیکولین یک خشاب کامل از تفنگ براونینگ خود را صرف الکسی می‌کند، که هنوز بر روی صندلی خود نشسته بود. ارماکوف به او شلیک کرد و با چاقو به او ضربه زد و وقتی در این کار موفق نشد، یوروفسکی او را کنار زد و با شلیک گلوله به سر، پسربچه را کشت. آخرین کسانی که کشته شدند، تاتیانا، آناستازیا و ماریا بودند که چند پوند الماس دوخته‌شده به لباس خود حمل می‌کردند که تا حدودی آن‌ها را در برابر شلیک محافظت می‌کرد. با این حال، آن‌ها با سرنیزه زخمی شدند. اولگا از ناحیه سر زخمی شد. تاتیانا بر اثر یک گلوله به پشت سرش توسط یوروفسکی جان باخت. الکسی دو گلوله به سرش در پشت گوش خورده بود. آنا دمیدوا، خدمتکار الکساندرا، از حملهٔ اولیه جان سالم به در برد، اما در حالی که سعی داشت با بالش کوچکی که با خود حمل می‌کرد و پر از جواهرات گران‌بها بود، از خود دفاع کند، اما از پشت چاقو خورد و جان باخت. در حالی‌که اجساد را روی برانکارد می‌گذاشتند، یکی از دخترها ناله‌ای کرد و صورتش را با بازویش پوشاند. ارماکوف تفنگ الکساندر استرکوتین را گرفت و با سرنیزه به قفسه سینهٔ او زد، اما تفنگ نتوانست به آن نفوذ کند، او سپس هفت‌تیر خود را بیرون آورد و به سر او شلیک کرد.
در حالی‌که یوروفسکی داشت قربانیان را از نظر نبض بررسی می‌کرد، ارماکوف در اتاق قدم می‌زد و اجساد را با سرنیزه‌اش تکان می‌داد. این اعدام‌ها حدود ۲۰ دقیقه به‌طول انجامید.