В какой-то момент фантазии все больше стали сближаться с действительностью: Лоренцино принялся разрабатывать детали покушения на Алессандро. Оно будет отличаться от всех прежних заговоров во Флоренции: Лоренцино намерен действовать практически в одиночку, помогать ему будет только наемный убийца. Заговор был составлен весьма хитроумно. Лоренцино соблазнял Алессандро рассказами о некоей Екатерине Содерини Гинори, жене престарелого синьора. У Екатерины была репутация женщины ограниченной, но скромной и добронравной. Если, по словам Лоренцино, Алессандро удастся соблазнить ее, это послужит доказательством того, что он
В первый же день нового 1537 года Лоренцино сказал Алессандро, что Екатерина проявляет к нему интерес, и организовал им свидание в следующую субботу, выпадающую на канун Крещения, когда все веселятся. Алессандро следует прийти в дом к Лоренцино и ждать, пока тот приведет Екатерину; потом он под каким-нибудь благовидным предлогом удалится, и они останутся вдвоем.
Алессандро, как было договорено, пришел в условленное место и, не замеченный празднующей Крещение толпой, проскользнул внутрь. Телохранителю он велел ждать себя на улице. По привычке к этому часу Алессандро успел изрядно набраться. Пошатываясь, он вошел в спальню, отстегнул меч, разделся и, в ожидании Екатерины, лег на кровать, но быстро уснул.
О дальнейшем нам известно со слов Лоренцино, который всякий раз рассказывал эту историю немного по-разному. Впрочем, суть не меняется. По прошествии некоторого времени в спальню, где находился Алессандро, неслышно вошел Лоренцино в сопровождении наемного убийцы, известного во Флоренции под именем Scoronconcolo, быть может, у этого прозвища и есть какие-то зловещие интонации, но вообще-то буквально оно означает «щипцы для орехов»). Лоренцино подкрался к кровати, прошептал: «Ты спишь?», а когда тот повернулся в его сторону, схватил за плечи, — убийца же принялся наносить удары. Сопротивлялся Алессандро отчаянно, вскрикивал каждую секунду, Лоренцино, в попытке заставить его замолчать, зажал губы ладонью, ну a Scoronconcolo продолжил орудовать кинжалом. Обезумев от боли, Алессандро прокусил Лоренцино палец до кости, но тут наконец убийца вонзил ему кинжал в шею. Алессандро забился в конвульсиях и застыл на пропитавшихся кровью простынях.
Лоренцино завернул тело в одеяло и прикрепил к нему клочок бумаги со словами из «Энеиды» Вергилия: «Vincit amor patriae laudumque immense cupido» («Любовь к отчизне и великое стремление к славе побеждают») — таким образом, всем должно быть понятно, что руками незаурядного убийцы свершен героический акт. Затем, выйдя со своим сообщником из спальни, Лоренцино запер дверь и положил ключ в карман: ему не хотелось, чтобы тело обнаружили, пока он не будет далеко от города. Он вскочил на лошадь и стремительно поскакал прочь (по крайней мере один свидетель утверждает, что видел Лоренцино мчащимся галопом по улицам; при этом одна рука у него была то ли перевязана, то ли в перчатке, но, во всяком случае, из нее текла кровь). Лоренцо ехал по Северной Италии кружным маршрутом и в Венеции оказался лишь через несколько дней, когда в городе уже всё знали. Его встретил с распростертыми объятиями Филиппо Строцци. Лоренцино понимал, что должно пройти некоторое время, пока все утрясется, и терпеливо ждал зова из Флоренции: он вернется как герой и правитель города.
Но события там разворачивались не совсем так, как он ожидал. Из-за того что дверь была заперта, труп Алессандро обнаружили не сразу, и подозрения возникли лишь после того, как заволновался его телохранитель: сколько можно ждать? Об исчезновении герцога доложили кардиналу Гибо, представлявшему во Флоренции императора Карла V. Лишь в воскресенье вечером дверь в спальню была взломана, и под окровавленным одеялом обнаружилось тело Алессандро де Медичи.