1900年8月14日，八國聯軍攻陷北京，以慈禧太后和光緒皇帝為首的清政府經宣化、大同、太原於同年10月16日逃至西安。軍機大臣趙舒翹也跟隨逃到桑梓之地。當時陝西連年大災，饑民甚多，地方官曾設「捨飯房」賑饑災民。然而有些主管官員貪污賑糧，卻給稀飯中暗摻石灰。趙聞知此事後，扮作貧民模樣去排隊領飯，受到掌勺小吏的嚴斥，他為了親嘗滋味、恭恭敬敬地懇求一碗。當嘗出飯中確有石灰味時，才亮出自己的身份，並立即對主管官員嚴肅查處，並把這位掌勺小吏教育一番，放他回家為民。

而在北京，侵略者同清政府的代表李鴻章談判期間，把剛毅和趙舒翹指為支持義和團的「禍首」，並堅持處以極刑。因剛毅已在西來途中死於山西侯馬鎮，趙舒翹自然首當其衝。

消息傳來，陝人不服。1901年2月17日(光緒二十六年臘月二十九日)西安紳民三百餘人向軍機處為趙舒翹請命，願以全城人保其免死。2月20日(光緒二十七年正月初二)，西安府城有更多的人為趙請命。在慈禧光緒住在(北院門陝撫衙門)附近的「鼓樓地方業已聚集數萬人，有聲言欲劫法場者，有聲言如殺大臣(指趙)，吾等即請太后回京，又有看熱鬧者。軍機處見人情洶洶如此，入奏太后不如賜令自盡，以免意外。

清廷怯於侵略者淫威，並沒有因西安紳民的請願而免趙一死。1901年2月24日(辛丑年正月初六)，清廷正式向趙舒翹下賜死之詔，並命新任陝撫岑春煊前往臬司監視。

隨慈禧逃到故鄉西安，一個實在不想死的人卻終究難逃一死

一個強壯的生命在不願意死亡的時候，抵抗力會有多麼的頑強。即使按照聯軍的定罪條件，趙舒翹也不應該被判死刑，因為他在1900年的夏天並沒有縱容義和團殺洋人的具體行為。因此，在西安的趙舒翹一直認為自己不會死。當他接到被定為「斬監候」的聖旨隨後被押往西安衙門的時候，他也沒有特別的悲傷，他認為這是朝廷向洋人做出的樣子，等洋人們不再窮追不捨了，他就會被釋放的。在關押期間他神態自若，在家眷們的侍候下，和在家裡沒什麼區別。

但是，他等來的卻是要定他「斬立決」的傳聞。他堅決不相信。他知道慈禧太后必會為他說話。但是最後，朝廷決定「開恩」，由「斬立決」改為「賜趙舒翹自盡」。聖旨由岑春煊向趙舒翹宣讀。軍機大臣們想在最後時刻挽救趙舒翹的性命，急忙再次求見慈禧，於是負責監督死亡的岑春煊和趙舒翹一起就坐在關押他的屋子裡等。

岑春暄對趙舒翹說：「趙軍機，上諭在此，賜您自盡，要求下午五時回去覆命，求您及早自決！」

趙舒翹本在地上跪著聽諭，聽到此言，一下子就癱到了地上，問：「太后再沒有別的旨意嗎？」

「沒有。」

「一定有的。平日裡我對朝廷忠心耿耿，老佛爺對我也恩重如山……」

趙舒翹堅信肯定會有另外一個赦免他不死的聖旨來到，他是慈禧太后最寵信的大臣之一，軍機處的大臣們也都是他交情不淺的朋友。派出去打探消息的手下人一撥接一撥，但是很快就都回來了，帶回來的都是不可能赦免的消息。沒有人敢把必死無疑的消息告訴趙舒翹，都說還是沒有什麼消息。趙舒翹一會兒情緒焦急地問又有什麼消息沒有，一會兒樂觀地訴說自己不該死的原因，一會兒又命令人再去打探，一直折騰了六個小時之久。其實誰都看見了，所有打探消息的人全都在門口蹲著不敢進來。

直到時間已到中午，因為聖旨上有他死亡的時限，這些人商量好一起進來報告，趙舒翹愣了半天，就是不敢相信。他不斷地問：「有聖旨到麼？」最後他的夫人輕聲說：「不會有聖旨了，咱們一起死吧。」然後拿出一包金子。絕望的趙舒翹猶豫很久，才含淚在岑春煊的監視下把金子嚥了下去。在等待死亡時刻到來的過程中，這位大清帝國的忠臣竟然處在精神亢奮的狀態中，他對人大談自己死後應該如何料理後事，放聲痛哭地訴說自己對九十多歲的老母親的留戀，說：「高堂老母，不能親養其老，送其終，是今生最大的憾事！」前來看望他的親朋好友絡繹不絕，開始的時候岑春煊怕出意外禁止親友探望，但是他最終阻擋不住，只有盼著趙舒翹快死。而趙則對眾人說：「我到今日之境地，完全是受了剛毅的拖累！」岑春暄聽他說話聲音雄壯清晰，絲毫不像快要死的人的樣子，於是就命手下人給他鴉片。

但是，三個小時過去了，趙舒翹沒有任何即將死亡的跡象，連肚子疼的現象都沒有發生。岑春煊看時辰不早了，耽誤了聖旨規定的死亡時間就是抗旨之罪，他也要受連累，於是遞給趙舒翹一缸鴉片煙，讓他喝下去。但是，喝了鴉片的趙舒翹只覺得渾身燥熱，口渴難耐，不停地喝涼水。儘管他臉都腫了，痛苦地張牙舞爪，但到了下午依舊沒死，而朝廷命岑春煊「下午五時復旨」。

到了下午四點，趙軍機仍然沒有死。岑春暄正在著急之時，李蓮英來了。慈禧太后在行宮等消息呢，等不及了，就讓李蓮英來看看。李蓮英對岑春暄很是看不上眼，見到他，沒好氣地問：「怎麼這麼慢呀，老佛爺都等不及了。」岑春暄只得把趙軍機不願死的事告訴了李蓮英。李蓮英又沒好氣地說：

「他不想死怎麼辦？你還想放過他？放過了他，老佛爺能放過你嗎？洋鬼子能放過你嗎？」說完，氣呼呼地走了。

岑春煊於是又命令家人找來砒霜，心急火燎地灌進了趙舒翹的嘴裡。

這回趙舒翹倒下了，他滿地翻滾，呼喊不止，說他感到很難過。又過了一會，距離朝廷要求復旨的時間已剩不多，趙舒翹還是沒有嚥氣。岑春暄非常著急，只得問他手下的人：「五點鐘我就要去覆命，可這人不肯死，你們看怎麼辦？」他手下一個尖嘴猴腮的小子說：「小人倒有個辦法。把紙在燒酒中浸一浸，拿出來堵住他的喉管，悶死他得了。」岑春暄只能讓人照此去辦，大家一起動手，一共封了五次，每次都認為必定是死了，但趙舒翹就是還有氣息。折磨一直持續到次日凌晨，趙舒翹死了。

趙舒翹被處決之後，官民眾說紛紜，但皆認為屬於冤死

鮑潤漪著的《趙尚書被冤述略》裡說，瓦德西入駐儀鑾殿後在光緒帝的御案時發現了趙舒翹的一通不主張利用義和團的密奏。瓦德西連夜派人將此奏折送李鴻章，要李去電西安行在救趙。李鴻章又轉送他人，相互推諉，「旋以刑期已近，恐電不及遂擱置災，趙故罹於難」。另有軼聞一則謂，原擬「禍首」名單裡並無趙舒翹。

而李鴻章的親信幕僚某甲用一種危言聳聽的理由唆使李把趙列入「禍首」名單，「李為之動」。因為趙舒翹在蘇撫任內參罷了他父的官，某借此挾嫌報復。這兩則資料均系孤證，不足為據。但至少可以說明趙舒翹之被「賜死」，當時不少人認為是冤案，還可看出趙舒翹之死是統治集團內部矛盾鬥爭的產物，更可說明帝國主義的要挾，連慈禧希望挽回亦無能為力。

清政府中對義和團的剿撫兩種主張並無本質區別。一是直接鎮壓，一是曲線鎮壓，都是反動的。趙舒翹對義和團是有基本看法的，由於看風使舵、言不由衷而表現為遊移於剿撫兩派之間的假象，但不論怎樣他還是站在義和團對立面的，基本立場是反動的。趙舒翹本非主撫派而終被侵略者當作主撫派懲辦，這就是他蒙冤的實質。他的「冤」也只是在這個意義上講的。

由於帝國主義的要挾和「主剿派」尤其是東南督撫的議論，慈禧對趙舒翹雖頗有袒護之意，但對其處理卻不得不層層加碼。原定「革職留任」，後改為「交部議處」，1901年2月3日再改為「暫監候」，最後定為「斬立決」；迫於西安紳民聚眾請願，為了避免意外終於易為「賜令自盡」。趙舒翹「終受大辟，實出外人要迫，並非太后之本心」。慈禧對於趙舒翹已處於愛莫能助的境地。另一面在《辛丑條約》中卻明確提出：對主張鎮壓義和團而被慈禧處死的徐用儀、許景澄等五大臣「開復原官，以示昭雪」。「刑賞聽命於人，何以立國哉！」「從未有若此案之迫於外敵，致令諸大臣翩翩畢命者。」所以被賜死，不僅說明在帝國主義尤其是英國支持下東南督撫勢力漸次坐大，清廷權勢下移，而更說明義和團運動失敗後，清政府在帝國主義面前失去了最後的一點自主能力，徹底變為侵略者的傀儡。清朝已成為「洋人的朝廷」。

趙舒翹死後，江蘇士民知其冤苦，亦感趙生前撫蘇之政績，匯銀六千兩助葬。根據趙之遺言——勿受人一錢，趙妻終未收受，後趙妻亦自盡以殉。「時論冤之」，「識者冤之」。關於趙舒翹之死，時人議論頗多，大皆謂趙死得極慘且冤。史館編修葉昌熾在其日記中寫道：「平心論之，展翁(趙字展如)之咎止於屍素而已，未可與剛(毅)啟(秀)同科」。慈禧西逃時，曾在其身邊辦理支應的懷來知縣吳永在其《庚子西狩叢談》中記述更詳。其中寫道：趙舒翹之被賜死，「純利潤不能不謂之冤，青史是非，悠悠眾口，吾尤願為死者一洗之也」。當時在刑部任職的吉同鈞確認：「當時好惡相蒙，百年後信史一出，必有能雪其冤者」。即使在清朝「上諭」中，論及趙舒翹之咎時只含糊其詞地說：涿州查團「次日即回，未免草率，惟回奏尚無飾詞」。

趙舒翹被賜令自盡後，慈禧也似有內疚。她多次同左右親信談及此事：「其實趙舒翹並未附和拳匪，但不應以『拳民不要緊』五字復我」。「『惟趙舒翹我看他尚不是他們(指載漪、載勳、剛毅等)一派，死得甚為可憐』，言至此淚下如雨」。迫令被戮諸臣中，「『惟趙舒翹略曉事，但涿州覆命時不應以拳匪無能為亂欺我』，因泣下沾襟」。