Kongon kriisi
Lumumban erottaminen ja murha

Yhdysvallat puuttui tilanteeseen ja sanoi tukevansa presidentti Joseph Kasa-Vubua ja armeijan komentajaa Joseph-Désiré Mobutua. 5. syyskuuta Kasa-Vubu ilmoitti radiossa Lumumban erosta. Lumumba vastasi tähän ilmoittamalla presidentin pidätyksestä. 
Lumumba vietiin Elisabethvillestä, jonne hän oli paennut.
Lumumba vetosi YK:n joukkoihin, jotta nämä pelastaisivat hänet, mutta apu evättiin, koska hän oli vapaaehtoisesti jättänyt turvapaikkansa YK:n suojeluksessa. Lumumba siirrettiin ensin lentokoneella Leopoldvilleen, jossa hänet nähtiin vangittuna ja pahoinpideltynä lehtimiesten ja diplomaattien ollessa paikalla. Häntä nöyryytettiin lisää Mobutun huvilalla, jossa televisiokamerat ikuistivat, kuinka sotilaat hakkasivat laillista pääministeriä ja syöttivät hänelle paperin joka sisälsi hänen vanhan puheensa. Leopoldvillestä Lumumba lähetettiin Thysvillen kasarmeille 150  kilometrin päähän pääkaupungista.
Kun sotilaat Thysvillessä kapinoivat, Lumumballe täytyi löytää tarkemmin vartioitu paikka. Belgialaiset ehdottivat hänen siirtoaan Katangaan, jossa hänen vanha vihollisensa Moise Tšombe johti Kongosta Belgian tuella irrottautunutta maakuntaa. Myöhemmin asiaa tutkinut belgialainen työryhmä tuli seuraaviin johtopäätöksiin: Belgia halusi Lumumban vangittavaksi; Belgiaa ei huolettanut Lumumban koskemattomuus tai hyvinvointi; belgialaisille oli kerrottu yksiselitteisesti, että Lumumba olisi hengenvaarassa, jos hänet siirrettäisiin Katangaan, mutta he eivät tehneet asian hyväksi mitään.
17. tammikuuta 1961 lennolla Elizabethvilleen Lumumbaa pahoinpideltiin edelleen. Hänet luovutettiin katangalaisille sotilaille, joita johti belgialainen komentaja. Hänet suljettiin Villa Brouween. Häntä hakattiin jatkuvasti. Pahoinpitelyyn osallistuivat sekä belgialaiset että katangalaiset sotilaat. Samaan aikaan Moise Tšombe ja hänen hallintonsa miettivät, mitä tehdä Lumumballe.
Jo samana iltana Lumumba kuljetettiin eräiden muiden vankien kanssa viidakkoon. Saattue pysähtyi suuren puun juurelle, jossa oli kolme teloitusryhmää valmiina. Belgialainen työryhmä tuli siihen johtopäätökseen, että teloituksen suorittaisivat katangalaiset, mutta belgialaiset olivat läsnä. Lumumba ja kaksi muuta kohtalotoveria Kongon hallituksesta, Mpolo ja Okito, asetettiin suuren puun eteen. Nämä kaksi kumppania surmattiin, koska heistä olisi ollut Lumumban mahdollisiksi seuraajiksi. Nämä olisivat voineet kiistää Mobutun, Kasa-Vubun ja Belgian tekemän vallanjakosopimuksen. Katangan presidentti Tšombe, kaksi hänen ministeriään ja neljä belgialaista upseeria olivat paikalla teloituksessa, jossa uhrit surmattiin yksitellen. Lumumban ruumis haudattiin teloituspaikan lähettyville. Belgialaisen tutkimuskomission raportin mukaan teloitus tapahtui hyvin todennäköisesti 17. tammikuuta 1961 kello 19.40–19.43 välisenä aikana.
Kolmeen viikkoon asiasta ei puhuttu mitään, vaikkakin huhut kierivät nopeasti kaikkialle. Kun Lumumban kuolemasta lopulta kerrottiin virallisesti Katangan radiossa, totuutta oli vääristelty siten, että Lumumban väitettiin joutuneen raivostuneiden talonpoikien murhaamaksi hänen paettuaan virka-asunnostaan. Teloituksen jälkeen belgialaiset kaivoivat Lumumban ruumiin ylös haudastaan ja liuottivat hänen jäännöksensä rikkihapossa. Vain muutama hammas ja pääkallon palanen, jotka otettiin talteen muistoksi tapahtuneesta, jäivät jäljelle Kongon pääministeristä.