U subotu 28. lipnja 1914. godine Franjo Ferdinand i Sofija von Chotek vlakom su stigli u Sarajevo. General Oskar Potiorek, guverner provincije Bosne i Hercegovine čekao ih je na kolodvoru kako bi ih odveo na primanje u Gradsku vijećnicu. Franjo Ferdinand i Sofija von Chotek bili su u drugom automobilu s Oskarom Potiorekom i grofom von Harrachom. Krov automobila bio je spušten kako bi okupljena gomila imala što bolji pogled na ugledne goste.

Pripadnici Crne ruke čekali su duž rute a svakome od njih bilo je zapovjeđeno ubiti Franju Ferdinanda kada dođe do mjesta gdje se nalaze. Prvi zavjerenik Muhamed Mehmedbašić, koji je stajao ispred zgrade Austro-mađarske banke, nije pucao Kasnije je tvrdio kako je ispred njega stajao policajac te se bojao da će ga uhititi prije nego što ispali hitac.

Naredni atentator bio je Nedeljko Čabrinović. Oko 10:15 sati bacio je bombu na nadvojvodino vozilo. Međutim, vozač, koji je vidio kako nešto leti prema vozilu, je ubrzao te je bomba eksplodirala ispod kotača idućeg automobila. Tada su ozbiljno ranjene dvije osobe koje su se nalazile u automobilu iza vojvodinog - Eric von Merizzi i grof Boos-Waldeck. Šrapneli bombe pogodili su i desetak promatrača.

Nakon što je bacio bombu Čabrinović je progutao cijanid i skočio u rijeku Miljacku. Međutim četiri čovjeka su ga slijedila (među kojima i dva detektiva) i uspjeli su ga uhvatiti. Otrov nije djelovao pa je odveden u policijsku stanicu.

Vozač Franje Ferdinanda Franz Urban, nakon pokušaja atentata, brzo je prošao pored ostalih zavjerenika. Nakon službenog primanja u Gradskoj vijećnici nadvojvoda se interesirao za osobe ranjene u atentatu. Kada su mu rekli da se još nalaze u bolnici inzistirao je da ih posjeti,

Kako bi bio što sigurniji da će nadvojvoda stići do bolnice Potiorek je odlučio zaobići gradsko središte, ali je to zaboravio reći vozaču koji je u ulici Franje Josipa skrenuo desno. U to vrijeme na uglu se zatekao Gavrilo Princip. Potiorek je tada shvatio da vozač ide krivim putem, vozač je zakočio i krenuo unazad.

Kako je to radio sporo Princip je imao vremena izvući pištolj i ispaliti nekoliko hitaca. Nadvojvoda je pogođen u vrat, a nadvojvotkinja u abdomen. Principov metak presjekao je vratnu žilu nadvojvode, Vozač ih je odvezao u Konak, guvernerovu rezidenciju, ali iako su oboje bili živi kada su stigli do Konaka ubrzo su podlegli ranama.

Nakon što je izvršio svoj cilj Princip je uperio pištolj u sebe. Međutim čovjek koji je primijetio što je Princip učinio uhvatio ga je za desnu ruku i spriječio ga u pokušaju samoubojstva. Ubrzo su stigla i dva policajca koja su uhitila Principa. Nakon saslušanja Principa i Čabrinovića, oni su odali svoje drugove u zavjeri koji su, osim Muhameda Mehmedbašića koji je uspio pobjeći u Srbiju, uhvaćeni i osuđeni za ubojstvo i izdaju. Prema važećem zakonu maloljetne osobe (ispod 21 godine) nisu mogle biti osuđene na smrt te su osuđeni na 20 godina zatvora.

Situacija za Austro-Ugarsku nakon atentata je bila prilično jednostavna. Prijestolonasljednik je bio ubijen od pripadnika udruženja "Mlada Bosna" koji su bili obučavani i naoružani u Beogradu. Također Austro-Ugarska policija je našla dokument o organizaciji atentata potpisan od Nikole Pašića 5. lipnja 1914. godine (23 dana prije atentata) u kojem je napisan i nadimak jednog od atentatora. Srbija će 1917. godine izvesti pred sud sada nepoželjnog Dragutina Dimitrijevića Apisa zbog zločina nevezanih s ovim Sarajevskim atentatom i on će tada priznati da ga je organizirao u svojstvu "Glavnog zapovjednika Srpske vojne tajne službe". Na kraju zbog drugih zločina koje nije ni počinio Apis je 1917. godine osuđen i strijeljan.

Austro-Ugarska će nakon završetka preliminarne istrage o atentatu uputiti takozvani Srpanjski ultimatum Srbiji koji će na početku Srbija više manje prihvatiti. No jedan od zahtjeva nije mogla prihvatiti - da Austrougarska policija provede istragu na teritoriju Srbije. Ta točka je i stavljena upravo zato da Srbija odbije ultimatum - nakon toga Franjo Josip, koji se dugo opirao pritiscima svojih generala da objavi rat Srbiji, nije imao izbora nego potpisati deklaraciju koja će povući čitav svijet u rat.