Le 27 novembre 1960, alors qu'il a été mis par Mobutu en résidence surveillée, Lumumba parvient à s'échapper avec sa femme de sa résidence de Kalina (Gombé) et tente de gagner Stanleyville avec une petite escorte. Son évasion n'est découverte que trois jours après.

Grâce à cette avance, persuadé d'avoir réussi à échapper à ses ennemis, Lumumba se met à haranguer ses partisans sur son passage, ce qui lui fait perdre du temps et permet au major congolais Gilbert Mpongo (officier de liaison/service de renseignements) de le retrouver.

Mpongo parvient à mettre la main sur Lumumba le 1er décembre à Lodi. Lumumba sera ensuite ramené à Mweka, où il sera embarqué à bord d'un avion vers Léopoldville (Kinshasa), puis transféré au camp militaire Hardy de Thysville. 

Le 17 janvier 1961, Patrice Lumumba et deux de ses partisans sont conduits par avion à Élisabethville, au Katanga, et livrés aux autorités locales. Ils y seront humiliés, ensuite fusillés le soir même, par des soldats sous le commandement d’un officier belge.

En 2003, dans le documentaire télévisé "CIA, guerres secrètes", un ex-officier belge expliquait que les autorités katangaises (sous les ordres de Moise Tshombe) avaient fait dissoudre le corps de Lumumba dans l'acide, après l'avoir fait assassiner.