De executie was gepland op woensdag 19 juni 1867 om drie uur ’s middags. Bij het aanbreken van de dag kleedde Maximiliaan zich in een zwart pak en het Gulden Vlies met de hulp van zijn bediende en kok Tüdös. Maximiliaan ontving pater Manuel Soria y Breña, met wie hij voor de laatste keer biechtte; kort daarna voelde Maximiliaan zich niet goed, dus gaven ze hem flesjes zout, maar toch zei Soria een mis voor zowel Maximiliaan als de generaals Miramón en Mejía. Aan het einde van de mis kregen ze hun laatste maaltijd: brood met kip en wijn; ze raakten de kip niet eens aan, maar ze dronken toch wat wijn. Al om half zes ’s ochtends ging kolonel Miguel Palacios, hij had de leiding over het vuurpeloton, de gang van het klooster binnen, samen met de rest van de mannen van het peloton; Toen ze elkaar ontmoetten, riep Maximiliaan uit:
“Ik ben er klaar voor.”
Drie huurrijtuigen wachtten op de veroordeelden, die naast Soria instapten. Ze liepen door de straten van Las Capuchinas en La Laguna naar de Cerro de las Campanas — plaats van de executie — onder toezicht van het eerste bataljon van Nuevo León. Onderweg begon Maximiliaan te twijfelen en vroeg zich af of Charlotte, zijn geliefde vrouw, nog leefde; hij observeerde ook de heldere lucht en riep uit:
“Het is een goede dag om te sterven.”
Toen ze op de plaats aankwamen, riep Tüdös uit:
“Je hebt altijd geweigerd te geloven dat dit zou gebeuren. Je ziet dat je fout zat. Maar sterven is niet zo moeilijk als je denkt”
Maximiliaan gooide zijn doek naar Tüdös terwijl hij in het Hongaars zei:
“Breng dit naar mijn moeder en zeg haar dat mijn laatste gedachte aan haar was.”
Hij gaf Soria zijn horloge met daarop een portret van Charlotte en zei tegen haar:
“Stuur deze herinnering naar Europa naar mijn zeer dierbare vrouw, als ze leeft, en zeg haar dat mijn ogen sluiten met haar beeld dat ik zal meenemen naar het hiernamaals.”
De drie veroordeelden stonden opgesteld achter een ruwe lemen muur – die de dag ervoor was opgedragen door het Coahuila-bataljon – en Maximiliaan drong er bij Miramón op aan dat hij de plaats in het midden zou bezetten en zei tegen hem:
“Generaal, een dappere man moet zelfs door vorsten worden bewonderd”.
Het peloton bestond uit vijf soldaten onder leiding van kapitein Simón Montemayor, tweeëntwintig jaar oud; Maximiliaan gaf elk van de soldaten een gouden munt en vroeg hen goed te mikken en niet op zijn hoofd te schieten. Voordat hij werd neergeschoten, riep Maximiliaan met duidelijke stem uit:
“Ik ga sterven voor een rechtvaardige zaak, die van de onafhankelijkheid en vrijheid van Mexico. Moge mijn bloed de tegenslagen van mijn nieuwe vaderland verzegelen! Lang leve Mexico! Leef de onafhankelijkheid”.
Terwijl Miramón een paar woorden sprak waarin hij weigerde als verrader te worden beschouwd, zei Mejía niets, hoewel hij het leger rechtstreeks aankeek.
Nadat ze hun laatste woorden hadden uitgesproken, beval Montemayor het vuur op de gevangenen te openen: Mejía en Miramón vielen vrijwel onmiddellijk, maar Maximiliaan deed er iets langer over, dus gaf Montemayor met zijn zwaard de locatie van het hart aan aan sergeant Manuel de la Rosa, die volgde zijn bevel schoot recht in het hart. Een jonge man, Aureliano Blanquet, beweerde hem de genadeslag te hebben gegeven. Tüdös haastte zich om het vuur te doven en verwijderde, zoals Maximiliaan hem had gevraagd, de doek die zijn ogen bedekte om het naar Charlotte te brengen. Met minachting verklaarde Palacios:
“Dit is het werk van Frankrijk, heren.”