1909年10月26日上午9時(shí)整，伊藤博文乘坐的專列進(jìn)站，可可夫切夫上車迎接，約20分鐘后，伊藤博文在可可夫切夫的陪同下走下火車，開(kāi)始檢閱歡迎隊(duì)伍。安重根走進(jìn)站臺(tái)，站在俄國(guó)儀仗隊(duì)后面。

9時(shí)30分，伊藤博文走到俄國(guó)儀仗隊(duì)前，距安重根10步左右時(shí)，安重根穿過(guò)俄國(guó)軍人空隙，沖過(guò)儀仗隊(duì)，相距伊藤博文五步左右，拔出手槍對(duì)準(zhǔn)伊藤博文連發(fā)三槍。三發(fā)子彈命中伊藤博文的胸部、腹部，伊藤博文撲倒在地。20分鐘后，伊藤博文命絕。

隨后，他又射傷日本駐哈總領(lǐng)事川上俊彥、滿鐵理事田中清次郎和秘書官森泰二郎三人。11月1日，安重根等9名涉案者被押送至旅順監(jiān)獄，3日到達(dá)旅順。

在1910年2月7日到14日期間，共進(jìn)行了六次庭審。法院當(dāng)局背棄允約，拒絕俄國(guó)律師米哈伊洛夫、英國(guó)律師道格拉斯及“大韓帝國(guó)”律師安秉瓚等出庭辯護(hù)，只允許日本官方選定的日本律師“辯護(hù)”。

安重根在法庭上闡述了義舉的正當(dāng)理由和目的，揭露了伊藤博文侵略朝鮮半島，破壞東亞和平的15條罪狀。安重根在公判庭上陳述：“我殺伊藤博文是韓國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)的一部分，而我站在日本法庭，是因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)中失敗當(dāng)俘虜所致，我不是以個(gè)人資格干此事的，而是以韓國(guó)義兵參謀中將的身份，為祖國(guó)的獨(dú)立和東洋的和平而做的。所以，我應(yīng)當(dāng)根據(jù)萬(wàn)國(guó)公法來(lái)處理。”

1910年3月26日上午10時(shí)，在旅順監(jiān)獄處刑室，安重根被處以絞刑。