在中华民国国会第一次大选中，国民党大获全胜，宋教仁正欲循欧洲“内阁制”惯例，以党首身份北上组阁之际，在上海火车站（老北站，现上海铁路博物馆）遇刺，子弹从宋教仁后背射入体内，射中其右肋，斜入腹部，凶手开枪后逃逸。宋教仁疼痛难忍，趴在一张椅子上，用手把于右任的头拉到嘴边，喘息地说：“我痛得厉害，起不来了……”。

    当时在火车站送行的黄兴、于右任、廖仲恺等将宋教仁送往沪宁铁路医院急救。在医院中他向于右任留下遗嘱，并授意黄兴代拟电报给袁世凯，讲述自己的中弹经过和革命生涯，最后希望袁世凯能够竭力保障民权，自己则虽死犹生。手术后，宋教仁的情况没有好转，大小便中出血严重；21日下午，宋教仁再次被送进手术室。

    1913年3月22日凌晨4时48分不治身亡，年仅31岁。

宋教仁去世后，友人将其置于沙发上拍摄的遗像