1900年1月，杨衢云辞去兴中会会长一职，改由孙中山继任。同年从日本到香港，发动惠州起义，终因泄密而失败。广东督抚德寿悬赏三万元购买杨衢云的头颅。许多同仁劝杨出洋躲避，但他慨然说："男儿死则死矣，何避为。吾宁授徒以养妻子，不忍虚糜公款，俾立一好模范为同人先"。遂坚持匿居于香港，于上环结志街五十二号设私塾辅仁文社教授英文。

1901年1月10日，清吏侦知杨之住所，乃买通凶徒陈林枪杀杨衢云于寓所之中。当时杨衢云正在寓所内备课，楼梯的半楼门未上锁，仅有绳索缠缚。凶手割断门绳登楼，冲入室内，举枪直发。杨衢云毫无防备，情急之下，抓起案上一本英文字典阻挡。奈枪距太近，子弹还是穿透字典，贯入其前额后穿出。杨衢云正欲拿起身边的自卫手枪进行反击时，又有另外两发子弹射入其胸膛。即便如此，自幼习武，体质强健的杨衢云，仍然不用家人搀扶，强行起身下楼，乘竹轿赶往医院救治。无奈因伤情过重，失血太多而溘然长逝，年仅40岁。遗体葬于跑马地香港坟场。为免坟地被破坏，墓碑上只有编号六三四八,而没有文字。