Максимилиан был взят в плен. Несмотря на просьбы помиловать его, направленные Хуаресу лидерами ряда европейских стран и президентом США Эндрю Джонсоном, 19 июня 1867 г. «Максимилиан Габсбург, называющий себя императором Мексики», был расстрелян на вершине холма в окрестностях Керетаро вместе с двумя генералами, Мирамоном и Мехией, которые остались верны ему до конца. Перед казнью Максимилиан через личного врача отправил прощальные послания матери и старшему брату, безуспешно пытавшемуся спасти его. «Дорогой брат! — писал Максимилиан Францу Иосифу.
— Волею судьбы я вынужден принять незаслуженную смерть. Посылаю тебе эти строки, чтобы от всего сердца поблагодарить за братскую любовь и дружбу. Пусть Бог дарует тебе счастье, мир и благословит тебя, императрицу и милых детей. От всего сердца прошу простить меня за совершенные ошибки и неприятности, которые я тебе доставил... Прошу тебя не забывать о верных австрийцах, которые преданно служили мне до конца моего жизненного пути — тем более, что с горечью вынужден признать, что эта страна ничего для них не сделала. С горячей любовью обнимаю тебя, передаю сердечный привет императрице и дорогим детям и прошу вас поминать мою бедную душу в ваших молитвах...»По свидетельствам очевидцев, Максимилиан и его генералы мужественно и достойно приняли смерть. Именно трагический конец сделал императора легендарной исторической фигурой — несмотря на то что при всей симпатии к этому благородному и талантливому человеку трудно не назвать его мексиканскую эпопею безумной и плохо подготовленной авантюрой, к тому же слишком несовременной, какой-то средневековой по духу. Неудивительно, что далеко не все в Европе оплакивали императора. Молодой французский радикал, один из будущих могильщиков габсбургской монархии, Жорж Клемансо кипел от негодования: «Почему, черт возьми, мы должны жалеть Максимилиана и Шарлотту? Ах, как они великолепны, все эти люди, — и так уже пять-шесть тысяч лет... Улыбаются — так очаровательно! Плачут — какая драма! Позволяют вам остаться в живых — как это мило с их стороны! Втаптывают вас в землю
— в этом нужно винить несчастное стечение обстоятельств, принудившее их к этому! У меня нет сочувствия к этим людям».