Das Attentat wurde von der Petersburger Gruppe "Union der sozialistischen Revolutionäre Maximalisten" organisiert, die Anfang 1906 gegründet wurde. Stolypin erregte den Hass der Revolutionäre wegen der brutalen Unterdrückung ihrer Bewegung. Der Organisator des Angriffs war Michail Sokolow, bekannt unter den Pseudonymen "Bär", "Anatoli" und "Pjotr Wasiljewitsch".

Am 12. August, einem Samstag, fand auf der staatlichen Datscha auf der Apothekerinsel in Sankt Petersburg ein Empfangstag von Stolypin statt. Der Empfang begann um 14:00 Uhr. Gegen 14:30 Uhr fuhr eine Kutsche vor, aus der zwei Personen in Gendarmenuniform mit Aktentaschen stiegen. In der ersten Empfangsstube, wo sie dem General A. N. Samjatnin begegneten, der die Aufzeichnungen für den Empfang führte, warfen die Terroristen die Aktentaschen zu den nächsten Türen und rannten davon. Es ertönte eine gewaltige Explosion, bei der über 100 Personen verletzt wurden: 27 starben sofort, 33 wurden schwer verletzt, viele starben später.

Unter den Verletzten waren zwei Kinder von Peter Arkadjewitsch, die sich auf dem Balkon befanden: die zwölfjährige Tochter Natascha, die sich beide Beine brach, und der dreijährige Sohn Arkadi. Stolypin selbst und die Besucher im Büro erlitten Prellungen, die Tür wurde aus den Angeln gerissen.

Nach der Explosion bewahrte Stolypin seine Gelassenheit und Beherrschung, was von großer Bedeutung war. Laut W. N. Kokowzow änderte dies die Einstellung zu ihm nicht nur in den Palastkreisen und unter der Petersburger Gesellschaft, sondern auch im Ministerrat, besonders in seinem Umfeld im Innenministerium. Seine Position am Thron wurde gestärkt.

Am 1. September (19. August) wurden Militärfeldgerichte zur beschleunigten Prüfung der Fälle von Terroristen eingeführt, was den revolutionären Kampf nur verstärkte.

An der Stelle des Terroranschlags wurde ein Blumenbeet angelegt, und 1908 wurde ein Granitobelisk nach dem Entwurf des Architekten Robert Marfeld errichtet. Der erste Stein wurde am 12. August 1907 persönlich von Peter Arkadjewitsch Stolypin gelegt. Im Jahr 2006 wurde das Denkmal restauriert.