一會兒，文武官吏都已走光，徐錫麟與陳伯平、馬宗漢回到禮堂。徐錫麟拍了講堂上的桌子，向學生說：“撫台已經殺了，我們去捉奸細。你們快點跟我去革命!”說罷，他喊口令：“立正，向左轉，開步——走!”若幹學生便跟了他，走出巡警學堂，向軍械所而去。
中途，有不少學生溜走。走到了軍械所，隻剩下三十人左右。軍械所有幾個衛兵，都被徐錫麟指揮大家殺了。陳伯平與馬宗漢分守前後兩門，徐錫麟領了學生在一個庫房裏找到子彈，但是這些子彈與學生們所背的巡警學堂的槍枝不能配合。別的庫房裏該有若幹槍枝可用，但是，不知為了什麼緣故，這些槍枝也不能用（可能是零件不曾放在一起）。徐錫麟和學生們終於搬出了五門大炮與炮彈，然而這些大炮卻沒有扳機!他們白忙了一陣，大隊清兵卻已來到，把軍械所圍了。
徐錫麟於軍械所既被清兵包圍以後，命令陳伯平一人突圍，到城外去找平日所聯絡的“練軍”。陳伯平如令突圍，在突圍以後卻走不出城門。所有的城門，皆已被清吏下令關閉。
陳再回到軍械所，幫助徐錫麟、馮宗漢，率領那二三十名學生，對清兵抵抗。抵抗到下午四點鍾模樣，陳伯平戰死。學生也戰死了一人，傷了數人。
馬宗漢建議：燒了軍械所，引起火藥爆炸，與清兵同歸於盡。徐錫麟不肯。他說：“火藥爆炸了，全城的老百姓都遭殃。”
起初，清兵雖則包圍了軍械所，卻不敢爬牆進來。這時候，清吏把捕獲徐錫麟的賞金，已由三千元加至七幹元，又由七千元加至一萬元，便有不少的兵一湧而上，爬了進來。
陶成章在《浙案紀略》中說，他們在軍械所的“第三重室”，找到了徐錫麟。章炳麟在《徐錫麟陳伯平馬宗漢傳》裏說：“徐錫麟爬上了屋頂，由屋頂上逃走，被清兵追到，捉住。”
馬宗漢與九個學生，巡警學堂的三個隊勇，也同時被捕。其餘的學生。僥幸脫險。清兵一共死傷了八九個人。
清廷的安徽布政使馮煦、安徽接察使毓朗、安徽巡撫衙門的幕廉張次山，會同審問徐錫麟，毓朗叫徐錫麟跪下。徐錫麟說：“你還洋洋得意!你倘若跑慢了一點，已經被我殺了。”馮煦等人，叫他供出同黨姓名，他一言不發；叫他自寫口供，他提起筆來就寫，寫出了他之所以要排滿興漢的大道理。
馮煦等人在五月二十八日將徐錫麟剖心斬首。這一天，清廷任馮煦為安徽巡撫，補恩銘的缺。恩銘的家屬，用徐錫麟的心祭恩銘。
馬宗漢於受了若幹天的“日夜熬審”以後，在七月十六日被害。馬原名子畦，別號“宗漢子”，是餘姚縣的秀才，一度在杭州“浙江高等學堂”讀書，回家鄉辦了一座“三山學堂”，也散布了不少份的《革命軍》、《警世鍾》之類的冊子。他跟隨了徐錫麟到日本，想學陸軍；這時候，應陳伯平之邀，到了安慶，從事革命工作。死的時候，才有二十四歲。徐錫麟的年齡是三十五歲。
陳伯平原名陳淵，字墨峰，是紹興府會稽縣的秀才，在大通學校讀書，也隨了徐錫麟到日本，想學陸軍不成，在日本的警察學校讀了一個短時期，回國；在上海幫秋瑾辦《中國女報》，同時研究製造炸彈，不甚成功，又再到日本，拜專家為師，學製造炸彈的方法。死的時候，也僅有二十六歲而已。
《細說民國創立》四○、秋瑾
陳伯平與馬宗漢二人，第一次到達安慶是在丁未年（1907年）五月初三：到了以後不久，於五月十二日又去上海，表麵上是買印刷機器，實際上是買手槍和子彈。他們第二次到達安慶，是在五月二十五日上午，亦即徐錫麟行刺恩銘的前一天。