După miezul nopții zilei de 4/17 iulie 1918, întreaga familie, împreună cu doctorul și doi slujitori credincioși, a fost aduși în subsolul casei pentru izolare sub pretextul mutării iarăși a lor din cauză că „există tulburare în oraș”. Acolo ei au fost uciși brutal și nemilos, atât copiii, cât și adulții, la adăpostul întunericului – pentru că „oamenii au iubit întunericul mai mult decât Lumina, că faptele lor erau rele.” (Ioan 3, 19). Țarul a fost împușcat în timp ce s-a ridicat în apărarea familiei sale. Țarina Alexandra a reușit să-și facă semnul crucii înainte ca să cadă și ea. Primele gloanțe nu i-au omorât pe cei mai tineri, și au fost bătuți cu sălbăticie, junghiați cu baionetele și împușcați de la mică distanță, înainte de a fi jefuiți de toate lucrurile prețioase.
Cei uciși au fost: Țarul (născut în 1868), Țarina (1872), Olga (1895), Tatiana (1897), Maria (născută în 1899), Anastasia (născută în 1901), Alexei (născut în 1904), doctorul țarului Eugen Botkin, camerista țarinei, Anna S. Demidova, bucătarul Ivan Mihailovici Kharitonov și servitorul A. E. Trupp, marinarul Clement G. Nagorny, care se îngrijea de Țarevici încă din copilărie, și Ivan D. Sednev, slujitorul Marilor Ducese. Generalul Elias L. Tatișciov și prințul Vasile Dolgorukov, cărora li s-a refuzat permisiunea de a rămâne cu familia regală la Ekaterinburg, au fost împușcați de asemenea în închisoare. Domnișoara-de-onoare, contesa Anastasia V. Hendrikova și profesoara de la curte, Caterina A. Schneider, au fost duse în Perm și au fost împușcate acolo.