11月23日，北平軍分會組織對任應岐、吉鴻昌所謂的軍法會審。
11月24日上午，蔣介石電令對任應岐、吉鴻昌處決。
據《北平晚報》1934年11月24日載：“[本市消息]吉鴻昌、任應岐等，前日由津解平，交軍分會收押後，昨日業經一度審訊。當晚複將一幹人及卷宗，用汽車三輛，一並送交衛戌司令部羈押，依法訊辦雲。”
1934年11月24日，任應岐因“‘加入共黨，危害民國’罪，在北平死難。時年42歲，刑前猶‘態度從容，談笑自若’，‘仍矜矜自持，與人談講其過去曆史，言語之明，多愧悟慷慨之詞。’”
據1934年11月27日北京《晨報》（同日南京《中央日報》、天津《大公報》報導此訊全同）稱：“吉鴻昌、任應岐在平執行槍決，罪狀為加入共黨，並意圖擾亂治安。吉鴻昌、任應岐二犯，前在津被捕，已由五十一軍押解來平，交軍分會歸案訊辦。當經該分會審訊，任、吉兩犯，均供認意圖擾亂治安，加入共黨，危害民國等情不諱，實屬罪無可赦。當經依法判處死刑，業於二十四日由分會派員押赴陸軍監獄，執行槍決，並布告周知，以昭炯戒。茲錄布告原文如次：
為布告事，案據第五十一軍呈解通緝未獲之迭次稱兵擾亂並加入共黨要犯吉鴻昌、任應岐二名到會。當經訊，據供認意圖擾亂治安，並加入共黨屬實，爰即依照危害民國緊急治罪法第一條之規定，將吉、任兩犯均判處死刑。業經於本月二十四日押赴陸軍監獄刑場執行槍決，以昭炯戒，而弭亂源。除飭該兩犯家屬領屍外，合亟布告周知，此布。”
又據1934年11月26日天津《大公報》載：“吉鴻昌、任應岐執行槍決詳情，臨刑要求準許書立遺囑。[北平通信]吉鴻昌、任應岐在津法租界國民飯店被人阻擊受傷後，當由法工部局將吉、任及嫌疑犯許際雲等，引渡於五十一軍軍部訊辦。嗣因案情重大，經軍部電呈中央請示結果，於本月二十三（應為二）日，將一幹人犯，由津解平，交軍委分會審理。中央方麵旋即有電令到平指示，以吉、任等累次逞兵作亂，危害民國，通緝有案。近更在津勾結共黨，應即按照緊急治罪法，將吉、任二人執行槍決。記者更於昨日分赴各方，探訪吉、任執刑詳情及善後辦法，茲分誌如次：[行刑經過]吉、任由津解平後，當晚軍分會十一組，曾提訊一次。二十四日晨中央命令到平，當於晨十一時許，將吉、任等二人用汽車載至陸軍監獄刑場，執行槍決。軍分會派上校科長趙嘉任為監刑官，押解前往。吉、任固未知死之將臨也，態度從容，談笑自若，兩人均未帶刑具。到達東直門裏炮局子監獄後，始由典獄長楊益眾等宣布罪狀，即將執行，吉、任兩人始少變顏色，但矜矜自持，與人談講其過去曆史，言語之間，多愧悟慷慨之詞，然為時已晚。”
《全民報》報道：“吉遺囑大意，囑幾妻不要分家，好好教育子女，並恨死在此時已太晚，不如死在抗日。任遺囑，謂誌在救國，隻因軍隊無法紀，至有此結果，並囑妻，於其死後不必留戀天津，可即移回鄉間過活雲雲……二人遺囑畢，均未捆綁，即就該獄後院，令二人坐於地下，各飲一彈身亡……各攝影呈報，由監獄方備棺裝殮，停於監內，二十六日分別通知家屬……”