1925年8月20日8时许，廖仲恺与何香凝前去参加中央执行委员会第106次会议。途中遇到陈秋霖，遂与之同行。汽车到达中央党部，三人依次下车。妇女部女干部刘家桐叫住何香凝谈话。
廖仲恺和陈秋霖登上门前第三级台阶。突然从骑楼下蹿出两人，举枪朝着廖、陈一阵猛射，大门铁栅栏后也有人配合射击。廖仲恺中弹后仰面倒地，血流如注，陈秋霖则踉跄地向前挣扎几步，也痛楚地倒下。何香凝和赶过来的刘家桐一起，把廖仲恺和陈秋霖架上汽车，送往广东大学公立医院抢救。廖仲恺身中四弹，伤着要害，途中气绝身亡。陈秋霖也于两天后不治而死。
廖仲恺以实现孙中山的遗志为己任，继续奉行三大政策，支持新三民主义。帝国主义和国民党右派嫉恨地称他是“共产党工具”，必欲置之死地而后快。
之前胡毅生因用不正当手段谋选广州市长未果而被廖仲恺查办，心怀仇恨，极力主张暗杀，得到林直勉、朱卓文等人赞同。一时间，谣言纷起，杀机四伏。遇刺前两天，在国民政府会议上，汪精卫递给他一张字条，告知有人将不利于他，请他提高警惕。廖仲恺笑道：“我们都是预备随时死的，那有什么关系!”
