1948年3月25日早晨6点40分，川岛芳子在第一监狱西南角的场地上被秘密枪决。在行刑前，她给养父和典狱长等人写了遗书，并要求穿黑上衣、白绸裤子，但未得到准许。行刑官核对了姓名，宣布她的上诉被驳回，并宣读了死刑执行书。行刑官令其跪下。第一声枪响，出乎意料的是，扳机居然没有扣响。行刑官再次扣动扳机，子弹便从她两眉之间穿入。她左眼圆睁，右眼紧闭，满脸的血污已不能辨认。后来，尸体由住在北京东单观音寺胡同20号的日本济宗妙必寺古川大行长老、日善后联络班广赖和川岛芳子堂姐金幼贞领尸火化处理。
在对川岛芳子行刑前，法院本来通知各报记者都可以到现场采访。但执行死刑时，只允许美联社记者一人进入职场，中国新闻记者均被拒之门外。事后，在第一监狱后门的自强路停放一女尸，头发散乱，满脸血污，面目无法辨认。由此，人们对川岛芳子的枪决真相议论纷纷，闹得满城风雨。
许多人认为川岛芳子并没有死，被处死的只是她的一个替身。传闻最多的是，一位名叫刘风玲的女犯作了川岛芳子死刑的替身，其代价是十根金条。据说，当时囚犯刘风玲在监狱里得了重病，医生诊断已没有治好的希望。监狱官员便找了刘风玲的妈妈，说要其女儿为某个身份很高的人做枪决的替身。如答应，可换来10根金条。若不答应，母女二人性命难保。刘风玲的母亲万般无奈之下只好答应了，但当时她只领了四根金条为定钱，剩余六根待执行死刑后去取。当母亲按约定的日期去领金条时，就再也没有回来。女囚刘风玲的妹妹刘风贞便向当局要母亲，并向报界公开揭露了此事。
川岛芳子
