L'attentat a été organisé par le groupe de Saint-Pétersbourg « Union des socialistes-révolutionnaires maximalistes », créé au début de 1906. Stolypine suscitait la haine des révolutionnaires en raison de la répression brutale de leur mouvement. L'organisateur de l'attaque était Mikhaïl Sokolov, connu sous les pseudonymes « Ours », « Anatoli » et « Piotr Vassilievitch ».

Le 12 août, un samedi, il y avait une journée de réception de Stolypine à la datcha officielle sur l'île Aptekarsky à Saint-Pétersbourg. La réception a commencé à 14h00. Vers 14h30, une voiture a approché la datcha, d'où sont sortis deux hommes en uniforme de gendarmerie avec des mallettes. Dans la première salle de réception, après avoir rencontré le général A. N. Zamyatnin, qui tenait le registre des réceptions, les terroristes ont jeté les mallettes aux portes suivantes et ont couru. Une forte explosion a retenti, faisant plus de 100 blessés : 27 sont morts sur le coup, 33 ont été gravement blessés, beaucoup sont décédés plus tard.

Parmi les blessés se trouvaient deux enfants de Piotr Arkadievitch, qui se trouvaient sur le balcon : sa fille de douze ans, Natasha, qui avait les deux jambes cassées, et son fils de trois ans, Arkadi. Stolypine lui-même et les visiteurs dans le bureau ont subi des contusions, la porte a été arrachée de ses gonds.

Après l'explosion, Stolypine a gardé son calme et sa maîtrise de soi, ce qui a eu une importance cruciale. Selon V. N. Kokovtsov, cela a changé l'attitude à son égard non seulement dans les cercles du palais et parmi la société de Saint-Pétersbourg, mais aussi au Conseil des ministres, en particulier dans son entourage au ministère de l'Intérieur. Sa position auprès du trône s'est renforcée.

Le 1er septembre (19 août), des tribunaux militaires ont été instaurés pour un examen accéléré des affaires des terroristes, ce qui n'a fait qu'intensifier la lutte révolutionnaire.

Sur le site de l'attentat, un parterre de fleurs a été créé, et en 1908, un obélisque en granit a été érigé selon le projet de l'architecte Robert Marfeld. La première pierre a été posée le 12 août 1907 par Piotr Arkadievitch Stolypine lui-même. En 2006, le monument a été restauré.