Видя, что отравить Люшкова не удается, Такеока стал вести разговор к тому, чтобы он покончил жизнь самоубийством, указывая на безвыходность создавшегося положения, хотя прямо об этом не говорил ему. Люшков вел себя по-прежнему так, что настоятельно требовал создать ему благоприятные условия для побега, высказывая при этом мысль, что, если, мол, поймают во время побега, то, значит, такова его судьба. Жалея Люшкова, как человека и имея к тому же приказание уничтожить его, Такеока очень волновался, в связи с чем в процессе беседы с ним выходил неоднократно на веранду. Будучи твердо уверен, что сегодня Люшков должен быть убит, Такеока согласился для видимости, что не возражает против его побега, и предложил пойти вместе с ним в порт, чтобы подыскать подходящее судно, на котором Люшков мог бы уплыть в Китай.

Спустившись со второго этажа на ступеньки при выходе во двор военной миссии, огороженный каменным забором, Такеока зашел вперед и внезапно из имевшегося при нем браунинга выстрелил в левую сторону груди Люшкова. Он упал, после чего Такеока вторым выстрелом в правый висок убил его. Ивамото при этом был рядом. Во время убийства Люшкова других сотрудников миссии рядом не было, все они находились в помещении. Люшков был убит примерно в 23 час. 30 мин.

Сразу же после того, как Люшков был убит, Такеока приказал Ивамото принести одеяло, завернуть в него труп Люшкова и положить его возле каменного забора с внутренней стороны ограды. Сам Такеока поднялся на второй этаж к себе в кабинет с намерением вызвать из квартиры шофера миссии – китайца Ли-Ге-Юй, который перед убийством Люшкова был отправлен домой. На его вызов потребовалось около часа времени. После его прибытия Такеока с сотрудником миссии Аримицу Кацуо на машине поехали к Янагита доложить о выполнении его приказа.

Янагита в это время находился у себя на квартире в доме на улице Каэдэ. Квартира его размещалась на втором этаже. С внешней стороны дом был построен в европейском стиле, а внутренняя часть квартиры оборудована по-японски. Янагита спал. На звонок вышел его адъютант Оказаки в чине поручика, которому Такеока сообщил о необходимости срочно переговорить с генерал-лейтенантом. Последний принял без промедления. Был одет в спальный японский халат, клетчатого узора, синеватого цвета в одной из своих передних комнат. Извинившись за беспокойство, Такеока доложил об убийстве Люшкова и предложил свой план ликвидации его трупа, заявив, что целесообразнее предать труп Люшкова кремации, выполнив все необходимые формальности не от имени военной миссии, а от военного госпиталя, в котором якобы скончался своей смертью Люшков. Янагита не возражал, одобрив этот план. Он тут же позвонил начальнику госпиталя полковнику Йосимура, согласовав с ним вопрос о кремации Люшкова.