Подготовка к осуществлению заняла у преступников целый день — за машиной Немцова следили с самого утра. А перед смертью Борис Немцов, вероятно, успел увидеть лицо своего убийцы — киллер вышел из засады навстречу ему и Дурицкой, после чего обошел их со спины и открыл огонь.
По словам источников в полиции, слежка велась с участием трех автомобилей, которые в течение дня шесть раз сменяли друг друга на разных отрезках пути Немцова и Дурицкой — это удалось вычислить по камерам системы «Поток», установленной на столичных улицах.
Немцов забрал Анну Дурицкую из аэропорта Шереметьево около 11 часов утра 27 февраля. Уже тогда вслед за их машиной «Рейндж-Ровер» след в след тронулся автомобиль «Шевроле». Он сопровождал иномарку оппозиционера почти до Москвы, где ее сменил следующий автомобиль. В Москве второй автомобиль следил за Немцовым почти до самого дома на Малой Ордынке.

Вечером преступники «довели» Немцова до самого ГУМа, где увидели, как он отпускает своего водителя домой. В этот момент стало ясно, что в квартиру на Ордынке политик вместе с девушкой будут возвращаться пешком. Наружное наблюдение, установленное за Немцовым, дало команду группе киллеров выдвигаться на точку в тот момент, когда Борис и Анна покидали «Боско кафе» в районе 23:22.

Автомобиль, в котором сидели убийца и водитель, был припаркован на одной из окрестных улиц. В 23:29 машина развернулась под Большим Москворецким мостом, медленно доехала до лестницы, ведущей наверх, где в 23:30 водитель высадил киллера. К этому времени Немцов с подругой уже ступили на Большой Москворецкий мост. Убийца ждал пару на лестнице. Он вышел навстречу, обошел со спины, после чего в 23:31 выпустил шесть пуль Борису в спину. Цели достигли четыре из них, один из выстрелов стал смертельным — пуля попала прямо в сердце.

К этому времени автомобиль, который должен был подобрать киллера, уже поравнялся с местом происшествия. Преступнику только оставалось выбежать на проезжую часть и сесть на переднее пассажирское сиденье.

Часть пути побега преступников с места происшествия удалось восстановить на основе записей камер видеонаблюдения.

Напомним, сопредседатель партии РПР-ПарНаС Борис Немцов был убит в ночь на субботу, 28 февраля, на Большом Москворецком мосту в центре Москвы. По версии следствия, киллер несколько раз выстрелил в политика, когда тот шел в направлении Большой Ордынки в компании гражданки Украины Анны Дурицкой. Четыре из шести пуль, выпущенных из пистолета, попали в цель, в результате чего политик скончался через пару минут. Киллер же сел в автомобиль, которым управлял его сообщник, и скрылся с места преступления.

План «Перехват», который столичная полиция объявила сразу после произошедшего, результата не дал. По факту убийства политика ГСУ СК России по Москве возбудило уголовное дело по статьям «Убийство» и «Незаконный оборот оружия». Президент России Владимир Путин поручил главам ФСБ, МВД и Следственного комитета взять расследование убийства Бориса Немцова под личный контроль.