В 1939 г. Меркадер, вслед за Сильвией, появился в Нью-Йорке, с фальшивым канадским паспортом на имя Фрэнка Джексона. Свой приезд он объяснил желанием избежать военной службы. В октябре 1939 г. Меркадер прибыл в Мексику, однако некоторое время, чтобы не вызывать подозрений, не делал попыток проникнуть в дом Троцкого. В январе 1940 г. в Мексике появилась и Сильвия Агелофф, которая начала работать в секретариате Троцкого. С марта 1940 г. якобы для встреч с ней Меркадер начал появляться в Кайоакане.
20 августа 1940 г. Меркадер приехал на виллу под предлогом того, что хочет показать Троцкому свою статью, а когда тот начал ее читать, ударил его ледорубом по голове. Удар был нанесен сзади и сверху. Меркадер надеялся бесшумно убить Троцкого и незаметно скрыться, но тот закричал и набросился на убийцу. На крик прибежали охранники и скрутили Меркадера, предварительно избив его. Рана Троцкого была глубиной семь сантиметров, но он после нападения прожил еще почти сутки. Во время покушения недалеко от дома Троцкого находился в готовности автомобиль с Каридад Меркадер и Эйтингоном. Однако операция прошла не по плану, и Каридад пришлось увидеть, как полицейские уводят ее сына. В тот же день вечером она и Эйтингон улетели на Кубу(105). По показаниям Меркадера в мексиканской полиции, Троцкий якобы вступил в сговор с представителями капиталистических стран и предложил ему отправиться в СССР для совершения покушений на советских лидеров, в первую очередь на Сталина. По его словам, фальшивый канадский паспорт на имя Фрэнка Джексона ему был выдан неизвестным троцкистом из IV Интернационала.
Меркадер также утверждал, что Троцкий требовал от него «оставить жену» и планировал покушения на кандидатов в президенты Мексики Ломбарде Толеано и Авило Камачо. «Правда» от 22 августа 1940 г. сообщила, что убийство Троцкого совершил троцкист-одиночка: «Покушавшийся назвал себя Жан Морган Вандендрайн и принадлежит к числу последователей и ближайших людей Троцкого». Мексиканский суд приговорил Меркадера к 20 годам лишения свободы, максимально возможному наказанию. После разглашения перебежчиком его настоящего имени условия содержания Меркадера в тюрьме улучшились. Ему даже разрешали периодически выезжать в Мехико, где он мог обедать в ресторане со своим тюремщиком. Женщина, присматривающая за Рамоном в тюрьме, влюбилась в него и навещала еженедельно. Позднее он женился на ней и после освобождения привез с собой в Москву.
Меркадер полностью отбыл срок заключения, был освобожден 6 мая 1960 г. и доставлен на Кубу, а затем тайно переправлен пароходом в СССР. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 мая 1960 г. Рамон Меркадер — Лопес Рамон Иванович удостоен звания Героя Советского Союза, с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». Награду Рамон получил из рук главы КГБ А.Н. Шелепина. В СССР Меркадер работал сотрудником Института марксизма-ленинизма при ЦК КПСС. Ему была предоставлена государственная дача в Кратово и четырехкомнатная квартира недалеко от метро «Сокол». В середине 1970-х гг. он по приглашению Фиделя Кастро переехал на Кубу, где работал советником министерства иностранных дел. Умер в 1978 г. от саркомы на Кубе. Его прах был перевезен в Москву и погребен на Кунцевском кладбище под именем Рамона Ивановича Лопеса. На могиле установлен памятник (106).
Историк А. Авторханов в работе «Технология власти» высказал предположение о том, что Сталин приказал ускорить убийство Троцкого, чтобы предупредить его дальнейшие разоблачения. Это предположение представляется вполне правдоподобным, поскольку до Сталина не могли не доходить сообщения зарубежной печати, что Троцкий завершает работу над книгой «Сталин». Не могла остаться незамеченной аналитиками НКВД и опубликованная 10 августа 1940 г. в американской газете «Либерти» сенсационная статья Троцкого «Сверхборджиа в Кремле», обвинявшая Сталина в отравлении Ленина. В статье в пользу этой версии, наряду с сообщением о рассмотрении на заседании Политбюро в феврале 1923 г. ленинской просьбы о яде, Троцкий выдвигал ряд других важных аргументов. Во-первых, неуклонное улучшение здоровья Ленина с июля 1923 г. сменилось 20 января 1924 г. резким и непонятным врачам переломом к худшему, приведшему спустя день к скоропостижной смерти. Во-вторых, этот перелом наступил сразу после отъезда Троцкого на Кавказ, откуда он не имел возможности возвратиться ко дню похорон и тем более — ко дню вскрытия тела. В-третьих, Сталин, хорошо знавший о положительных сдвигах в здоровье Ленина, в январе 1924 г. был более чем когда-либо заинтересован в его смерти. В подтверждение первого аргумента Троцкий ссылался на свои неоднократные разговоры с врачом Ф. А. Гетье, лечившим его и Ленина: «Неужели же, Федор Александрович, это конец? — спрашивали мы с женой его не раз. — Никак нельзя этого сказать; Владимир Ильич может снова подняться, — организм мощный. — А умственные способности? — В основном останутся, не затронуты. Не всякая нота будет, может быть, иметь прежнюю чистоту, но виртуоз останется виртуозом» (107).