Борис Немцов был убит из пистолета в 23:31 по московскому времени 27 февраля 2015 года в Москве на Большом Москворецком мосту, когда с украинской моделью Анной Дурицкой после ужина в ГУМе направлялся в сторону дома на Малой Ордынке. По версии следствия, за Немцовым велась слежка, и злоумышленникам был известен маршрут. Убийца произвёл несколько выстрелов в спину Бориса Немцова, после чего скрылся на подъехавшем легковом автомобиле белого цвета (первоначально ошибочно предполагалось, что убийцы стреляли из проезжавшего мимо автомобиля). В Немцова стреляли шесть раз со стороны спины, четыре пули попали в голову, сердце, печень и желудок. От полученных ранений Немцов скончался на месте. Преступники скрылись на автомобиле, был объявлен план «Перехват».
Анна Дурицкая в эфире телеканала «Дождь» рассказала, что убийца подошёл сзади, а после выстрелов скрылся на светлом автомобиле, номер и марку которого она не запомнила. По словам Дурицкой, после происшествия она обратилась за помощью к водителю стоявшей поблизости мусороуборочной машины и, узнав телефон полиции, позвонила в отделение, откуда через 10 минут прибыли полицейские.
После сообщения газеты «Коммерсантъ» о том, что записи с установленных в округе камер наблюдения отсутствовали, так как их отключили на время ремонтных работ, Московский департамент информационных технологий, опроверг эту информацию, заявил, что все камеры на месте убийства работали исправно и никаких работ с оборудованием в это время не проводилось. По словам представителя Федеральной службы охраны России Сергея Девятова, Большой Москворецкий мост не попадает в зону обзора видеокамер ФСО. Бывший директор ФСБ депутат Госдумы Николай Ковалёв в интервью радиостанции «Говорит Москва» обратил внимание на весьма нетипичный для заказного убийства момент: спутница Немцова не пострадала, хотя обычно при таких убийствах свидетелей практически никогда не оставляют в живых.
Газета «Коммерсантъ» со ссылкой на экспертную оценку из собственных источников в правоохранительных органах отмечает, что убийцы, скорее всего, не были профессионалами, поскольку использовали патроны калибра 9 мм, которые были изготовлены в разное время и разными оружейными предприятиями. По данным издания, четыре патрона были сделаны в 1986 году на Юрюзанском механическом заводе, а другие два произведены в 1992 году на Тульском патронном заводе. Таким образом, по оценке экспертов, убийцы располагали ограниченным количеством боеприпасов. Оружием убийства мог послужить как пистолет Макарова, так и газовый пистолет «Иж», переделанный для стрельбы боевыми патронами. Кроме того, издание обращает внимание, что убийцы оставили в живых свидетельницу, которая к тому же была настолько потрясена, что не смогла назвать марку машины, на которой скрылись убийцы.Люди вышли к месту убийства Немцова Шествие памяти Бориса Немцова 1 марта 2015 года в Москве