ماشین پیشرو تیم حفاظت چند کیلومتر مانده به محل حادثه، اسکورت را برای چک و خنثای محل مقصد ترک می‌کند. در همین لحظات، صدای ناشی از اصابت چند گلوله به ماشین، موجب جلب توجه دکتر فخری‌زاده و متوقف کردن ماشین می‌شود. فخری‌زاده به تصور اینکه صدا ناشی از برخورد با مانع خارجی یا اشکال در موتور خودرو بوده از ماشین پیاده می‌شود. در همین لحظه از خودروی نیسانی که در فاصله ۱۵۰ متری ماشین شهید متوقف بوده، از یک دستگاه تیربار اتوماتیک کنترل از راه دور، شلیک‌های متعددی به سمت شهید صورت می‌گیرد. دو گلوله به پهلو و یک گلوله به پشت شهید برخورد می‌کند که منجر به قطع نخاع وی می‌شود.  در این اثنا سرتیم حفاظت بدن خود را حائل پیکر شهید می‌کند و چند تیر نیز به بدن وی اصابت می‌کند. لحظاتی بعد همان نیسان متوقف شده نیز منفجر می‌شود. در این عملیات که حدود ۳ دقیقه طول کشیده است، هیچ عامل انسانی در محل ترور حضور نداشته و تیراندازی‌ها تنها توسط سلاح خودکار انجام شده است و به جز محافظ شهید که مجروح می‌شود، هیچ فرد دیگری در این حادثه آسیب نمی‌بیند. در همین رابطه بررسی هویت مالک خودروی نیسان، نشان دهنده خروج وی در ۸ آبان ماه سال جاری از کشور است.