Ve středu 15. ledna 1919 byli zavražděni Rosa Luxemburgová a Karl Liebknecht. Oddíl paramilitárních pravicových jednotek Freikorps je zadržel na základě zatykače v bytě v berlínském Wilmersdorfu, kde se skrývali, a odvlekl je do hotelu Eden na Kurfürstendammu. V něm sídlilo velení armádních jednotek, které měly k dispozici 20 tisíc mužů pro potlačení protivládních protestů. Po brutálním výslechu a úderech pažbou pušky Luxemburgová ztratila vědomí a v autě, které ji odváželo, byla vzápětí zabita střelou do spánku. Její tělo hodili do plavebního kanálu.

Liebknechta zabili také v bezprostřední blízkosti hotelu. V březnu toho roku byl zatčen a ve vězení zavražděn i dlouholetý druh a spolubojovník Luxemburgové Leo Jogiches poté, co se snažil objasnit okolnosti její smrti. Tisíce dalších mrtvých Německé revoluce zůstávají pro dějiny bezejmenné.

Dne 25. ledna 1919 se na hřbitově ve Friedrichsfelde konal pohřeb Karla a Rosy, kterého se účastnilo na sto tisíc lidí. Rakev Rosy Luxemburgové byla ovšem prázdná. Její tělo se našlo až 31. května a po provedení pitvy a identifikaci bylo uloženo 5. června 1919 po boku pozůstatků Karla Liebknechta. Dodnes existují určité pochybnosti, jestli to bylo opravdu její tělo. V roce 2009 se dokonce objevilo tvrzení, že skutečné tělo Rosy Luxemburgové, respektive jeho mumifikované torzo bez hlavy a končetin, bylo uloženo v depozitáři Institutu soudního lékařství berlínské nemocnice Charité. Identitu se prokázat nepodařilo.

Nejasnosti panují také ohledně osoby vraha. Za pachatele, který stiskl spoušť pistole, dlouho platil nadporučík Kurt Vogel, který byl také za čin odsouzen, ale mírnému trestu se vyhnul útěkem. Pozdější svědectví označují za střelce poručíka Freikorps Hermanna Souchona, který také unikl potrestání. Potrestán byl nakonec jen voják Otto Wilhelm Runge, který tloukl Rosu Luxemburgovou pažbou. Waldemar Pabst, velitel, který o zavraždění obou vězňů rozhodl, zůstal nepotrestán. Odpovědnost ležela rovněž na ministru vnitra Gustavu Noskem a na ministerském předsedovi Friedrichu Ebertovi, dvou sociálních demokratech.