В Киев Столыпин приехал вместе с Николаем II и другими высокопоставленными лицами на торжества по случаю 50-летия отмены крепостного права и открытия памятника Александру II.
Вечером в театре шла опера Николая Римского-Корсакова «Сказка о царе Салтане». Во время второго антракта Столыпин находился у оркестровой ямы, когда к нему подошёл Дмитрий Богров и дважды выстрелил из браунинга. Столыпин получил тяжёлое ранение в живот.
Богров был не просто революционером: он состоял в анархистско-коммунистической среде и одновременно сотрудничал с Киевским охранным отделением как секретный сотрудник. Благодаря этому он получил возможность попасть в театр. Почему охрана допустила его к премьер-министру, впоследствии стало одним из главных вопросов расследования.
Раненого Столыпина доставили в лечебницу. Врачи пытались спасти его, однако 18 сентября он скончался от последствий ранения.
Богров был арестован сразу после покушения. Военный суд приговорил его к смертной казни, и 24 сентября 1911 года он был повешен.
После гибели Столыпина началось расследование действий чиновников, отвечавших за безопасность императорской семьи и премьер-министра. Сенатор Михаил Трусевич указал на необходимость привлечь к ответственности нескольких высокопоставленных сотрудников полиции и охраны. Однако в 1912 году Николай II распорядился оставить дело без дальнейших последствий.
Именно обстоятельства, позволившие Богрову беспрепятственно приблизиться к Столыпину, породили многочисленные версии о возможном заговоре. Доказательств того, что убийство было организовано высшими государственными кругами, историкам обнаружить не удалось.
Столыпина похоронили в Киево-Печерской лавре. Его гибель стала одним из самых громких политических убийств поздней Российской империи и тяжёлым ударом для проводившегося им курса реформ.

Видео: Похороны Петра Столыпина в Киеве. 1911 год.