戴笠受命后，即布置手下特务对杨的一切活动进行监视调查，并印发了杨的照片三百张，供特务们确认，以备随时动手。

杨杏佛当时住在法租界亚尔培路331号中央研究院楼上，爱好骑马，在大西路雇人养了两匹好马，常常在闲暇时去大西路、中山路骑着蹓玩。戴笠得到这些情报后，即准备在大西路狙杀他，并命手下拟出了具体的行动方案，报给蒋介石。但蒋介石不同意，认为把他杀在租界以外，对居住在法租界内的宋庆龄起不到威吓的目的，还容易引起各方指责，为政府增加麻烦。命戴笠一定要在法租界寓所附近进行，这样，对宋庆龄的威胁更大。

戴笠对蒋介石的命令，向来是不折不扣执行的。接到指示后，即亲往上海布置。执行这次暗杀的是华东区行动组组长赵理君，他纠集了六个暗杀高手，对着蒋介石的像宣誓；不成功，即成仁，如不幸被捕，当即自杀，绝不泄露秘密。

1933年6月18日这天，天清气爽，又是周日。早晨8时刚过，杨杏佛身着骑马眼，头戴灰呢帽，与十五岁的儿子杨小佛步出庭院，准备乘汽车到大西路，再乘骏马出游。

这时，埋伏在杨家附近的特务们立刻紧张起来，只见赵理君打了一个手势，几个人便装作漫不经意地向中央研究院门口凑去。

中央研究院为杨杏佛备有两辆车，一辆是道奇牌轿车，一辆是纳喜牌篷车。监视的特务见杨杏佛携着儿子的手，边走边说什么，走近了轿车，立刻暗示特务们准备动手。可杨氏父子上车后又下来了。监视的特务以为杨杏佛察觉了，不再出游，刚想发信号，让特务们冲进去动手，却见杨杏佛领着儿子上了篷车。原来轿车司机不在，只好改乘敞篷车。

车子终于发动了。听到马达声，特务们都在大门外各自的位置上做好了准备。汽车刚出大门，暴徒们突然窜出，四支手枪同时从车的两侧向车上猛射，子弹雨点般飞到车上。

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