После «побега» Михаила Романова находившиеся в ссылке в Вологде великие князья Николай Михайлович, Георгий Михайлович и Дмитрий Константинович были арестованы. На положение заключённых перевели также остававшихся в Петрограде великих князей Павла Александровича и Гавриила Константиновича. После объявления красного террора четверо из них оказались в Петропавловской крепости. 24 января 1919 года (по другим данным — 27, 29 или 30 января) великие князья Павел Александрович, Дмитрий Константинович, Николай Михайлович и Георгий Михайлович были расстреляны. 31 января петроградские газеты кратко сообщили, что великие князья были расстреляны «по постановлению Чрезвычайной Комиссии по борьбе с контрреволюцией и спекуляцией».
Было объявлено, что их расстреляли как заложников в ответ на убийство в Германии Розы Люксембург и Карла Либкнехта. 6 февраля 1919 московская газета «Всегда вперёд!» опубликовала статью Ю. Мартова «Стыдно!» с резким осуждением этого бессудного расстрела «четырёх Романовых».
Алапаевское убийство
Почти одновременно с расстрелом царской семьи было совершено убийство великих князей, находившихся в городе Алапаевске, в 140 километрах от Екатеринбурга. В ночь на 5 (18) июля 1918 года арестованные были вывезены к заброшенной шахте в 12 км от города и сброшены в неё.
В 3 часа 15 минут утра исполком Алапаевского Совета телеграфировал в Екатеринбург, что князья были якобы похищены неизвестной бандой, совершившей налёт на школу, где они содержались. В тот же день председатель Уралоблсовета Белобородов передал соответствующее сообщение Свердлову в Москву и Зиновьеву и Урицкому в Петроград:
Алапаевский Исполком сообщил нападении утром восемнадцатого неизвестной банды помещение где содержались под стражей бывшие великие князья Игорь Константинович Константин Константинович Сергей Михайлович и Полей точка Несмотря сопротивление стражи князья похищены точка Есть жертвы с обеих сторон поиски ведутся точка Почерк алапаевского убийства был похож на екатеринбургский: в обоих случаях жертв сбрасывали в заброшенную шахту в лесу, также в обоих случаях предпринимались попытки обрушить эту шахту гранатами. Вместе с тем алапаевское убийство отличалось значительно большей жестокостью: жертвы, за исключением оказавшего сопротивление и застреленного Великого князя Сергея Михайловича, были сброшены в шахту, предположительно, после нанесения ударов тупым предметом по голове, при этом некоторые из них ещё оставались живы; по мнению Р. Пайпса, они умерли от жажды и недостатка воздуха, вероятно, спустя несколько дней. Однако проведённое Генеральной прокуратурой РФ следствие пришло к выводу, что их смерть наступила сразу.
