โทรเลขลงคำสั่งกวาดล้างนักโทษในนามของสภาโซเวียตสูงสุดในมอสโกลงนามโดยยาคอฟ ซเวิร์ดลอฟ ราวเที่ยงคืน คาคอฟ ยูรอฟสกี ผู้ดูแลบ้านจุดประสงค์พิเศษ สั่งให้แพทย์ประจำราชวงศ์โรมานอฟ ดร. ยูจีน บอตคิน ให้ปลุกสมาชิกราชวงศ์ที่กำลังหลับใหลและให้พวกเขาแต่งตัว[1] สมาชิกโรมานอฟได้รับคำสั่งให้เข้าไปในห้องกึ่งห้องพักใต้ดินขนาด 6 × 5 เมตร[1] นิโคลัสขอเก้าอี้สามตัวสำหรับตัวเขาเองกับภรรยา และบุตรธิดา ชุดยิงมาถึงอันดับต่อไปและยูรอฟสกีประกาศว่า

นิโคไล อเล็คซานโดรวิช เมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงที่ว่าพวกพ้องของคุณกำลังดำเนินการโจมตีโซเวียตรัสเซียอย่างต่อเนื่องแล้ว คณะกรรมการบริหารอูราลจึงตัดสินใจประหารชีวิตคุณ...[1]

จากนั้นยูรอฟสกีเริ่มต้นอ่านการตัดสินใจของคณะกรรมการบริหารอูราล และนิโคลัสถามว่า "อะไรนะ"[1] ตามการระลึกความทรงจำของทหารยาม เมื่ออาวุธถูกยกขึ้น จักรพรรดินีและแกรนด์ดัชเชสโอลกา พยายามจะทำเครื่องหมายกางเขน แต่ถูกยิงก่อนที่จะทำเสร็จ ยูรอฟสกีตามรายงาน ได้ชี้ปืนที่นิโคลัสแล้วยิง นิโคลัสเสียชีวิตทันที เพชฌฆาตคนอื่น ๆ เริ่มต้นยิงจนกระทั่งเหยื่อที่วางแผนไว้เสียชีวิตทั้งหมด และมีการยิงต่อไปอีกหลายนัด ประตูถูกเปิดเพื่อปล่อยควันที่คละคลุ้งออกไป[1] ยังมีผู้รอดชีวิตบางคน ดังนั้น พี. แซด. เยียร์มาคอฟจึงแทงพวกเขาเหล่านั้นด้วยดาบปลายปืน เพราะเสียงตะโกนอาจได้ยินไปถึงข้างนอก[1] บุคคลสุดท้ายที่เสียชีวิตคือ อนาสตาเซีย ทาเทียนา โอลกา และมาเรีย ผู้พกพาเพชรหนักกว่า 1.3 กิโลกรัมในเสื้อผ้า จึงช่วยป้องกันได้ในระดับหนึ่ง[11] อย่างไรก็ตาม พวกเขาถูกแทงด้วยดาบปลายปืนเช่นกัน โอลกาถูกปืนยิงเข้าที่ศีรษะ กล่าวกันว่าอนาสตาเซียและมาเรียหมอบอิงกับกำแพงและเอามือปิดบังศีรษะของตนด้วยความกลัวจนกระทั่งมาเรียถูกยิงล้มลง และอนาสตาเซียถูกสังหารด้วยดาบปลายปืน ตัวยูรอฟสกีเองเป็นผู้สังหารทาเทียนาและอเล็กซี ทาเทียนาเสียชีวิตจากกระสุนที่ถูกยิงเข้าด้านหลังศีรษะ[12] อเล็กซีถูกกระสุนสองนัดที่ศีรษะ ตรงหลังหูพอดี[13] อันนา เดมิโดวา สาวรับใช้ของอเล็กซานดรา รอดชีวิตจากการประหารรอดแรกแต่ถูกแทงจนเสียชีวิตติดกับกำแพงหลังขณะพยายามป้องกันตนเองด้วยหมอนใบเล็กที่เธอพกซึ่งบรรจุไปด้วยอัญมณีและเครื่องประดับมีค่า[14]

ประกาศอย่างเป็นทางการปรากฏในสื่อแห่งชาติในอีกสองวันให้หลัง โดยรายงานว่าพระมหากษัตริย์ถูกประหารชีวิตตามคำสั่งของอูราลิสปอลคอม (คณะกรรมการบริหารอูราล) อันมีสาเหตุมาจากการมาถึงของพวกเชโกสโลวัค[15] ถึงแม้ว่าบันทึกอย่างเป็นทางการของโซเวียตจะระบุว่าการตัดสินใจดังกล่าวเป็นความรับผิดชอบของอูราลิสโปลคอม เลออน ทรอตสกีได้ระบุในบันทึกประจำวันของเขาว่า การลอบสังหารเกิดขึ้นตามอำนาจของเลนิน ทร็อตสกีเขียนไว้ว่า

การเดินทางเยือนมอสโกครั้งต่อไปของผมเกิดขึ้นหลังจากเยคาเทรินบุร์กเสียแก่ข้าศึก ระหว่างที่คุยกับสเวิร์ดลอฟ ผมถามเขาตามปกติ "เออ ใช่ แล้วซาร์อยู่ที่ไหนล่ะ" "มันจบแล้ว" เขาตอบ "เขาถูกยิง" "แล้วครอบครัวเขาอยู่ไหน" "และครอบครัวก็อยู่กับเขาด้วย" "หมดเลยหรือ" ผมถาม ชัดเจนว่ารู้สึกประหลาดใจ "หมดเลย" ยาคอฟ สเวิร์ดลอฟตอบ "ถามทำไม" เขารอเพื่อดูปฏิกิริยาของผม ผมไม่ตอบอะไร "แล้วใครเป็นคนตัดสินใจ" ผมถาม "เราตัดสินใจที่นี่ อิลลิช [เลนิน] เชื่อว่าเราไม่ควรปล่อยให้ฝ่ายขาวได้ธงมีชีวิตเพื่อระดมคนไปทั่ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานการณ์ปัจจุบันที่ยากลำบากนี้[16]