Так он узнал нужный ему адрес — Крейтмайрштрассе, дом 7. Сташинский несколько раз пытался проникнуть в этот дом, но дверь подъезда всегда была закрыта. Чёрного хода в доме не было, а пытаться пройти в подъезд вслед за входящим жильцом было рискованно. Ему требовался ключ к замку. В следующий приезд Сташинский привёз в Мюнхен орудие убийства. Это был такой же пистолет, каким он убил Ребета, но двуствольный, причём стрелять можно было как из одного ствола, так и из обоих сразу. Вместе с пистолетом он привёз и отмычку с набором ключей, рассчитывая с её помощью проникнуть в дом Бандеры. Сташинский попробовал открыть дверь всеми ключами, но ни один из них не подошёл к замку. При попытке открыть дверь один из ключей сломался и упал в замочную скважину. Позднее его обнаружила немецкая полиция, и после заявления хозяина дома, что замок никогда не разбирали, эта находка стала важным подтверждением показаний Сташинского на суде.
Сташинский сумел сделать оттиск на одном из ключей, по которому умельцы в Карлхорсте изготовили несколько вариантов других ключей к замку. В этот приезд Сташинский увидел Бандеру возле гаража, однако рядом с ним находились посторонние люди, и убийца ретировался. Орудие убийства не понадобилось, и его пришлось выбросить в канал, предварительно выпустив смертоносный заряд в воздух.
В третий раз Сташинский прибыл в Мюнхен без оружия. Целью приезда была проверка нового набора ключей к замку подъезда. Один из четырёх ключей он смог частично повернуть в замке. После этого в соседнем магазине фирмы «Вулворт» он купил напильник и подточил бороздки, после чего ключ сработал. Он вошёл в подъезд и на двери одной из квартир на четвёртом этаже увидел табличку «Рорреl».
На второй неделе октября 1959 г. Сташинский в последний раз отправился из Берлина в Мюнхен. В чемодане у него было новое орудие убийства, защитные таблетки и ингалятор. 15 октября 1959 г. Степан Бандера, как обычно, поехал домой на обед, по пути он заехал на рынок, где сделал покупки. Он оставил автомобиль в гараже и вошёл в подъезд дома, где жил с семьёй. Прежде чем войти в дом он отпустил телохранителей, и они уехали. Примерно в час дня Сташинский увидел, как Бандера ставит машину в гараж, и вошёл в подъезд раньше жертвы. Он стал подниматься по лестнице, но услышав сверху женские голоса, понял, что не может стоять на лестнице, и начал спускаться вниз. На площадке второго этажа он остановился и нажал кнопку лифта. Женщина сверху миновала его, и в это время Бандера открыл входную дверь подъезда. Сташинский поднялся на лифте на 4-й этаж и начал медленно спускаться по лестнице. Бандера нёс в правой руке сумку с продуктами. Поднявшись на третий этаж, лидер ОУН(б) узнал Сташинского — утром этого дня он видел его в церкви (убийца следил за Бандерой несколько дней). На вопрос «Что вы здесь делаете?» Сташинский поднял оружие, завёрнутое в газету, и выстрелил из обоих стволов в лицо жертве. Уходя, он успел заметить, как Бандера осел набок на площадке. Хлопок от выстрела был еле слышен, а внимание соседей привлёк крик Бандеры. Когда соседи вышли из квартир, Сташинский уже покинул место преступления, а Бандеру, которого соседи знали под именем Стефана Поппеля, обнаружили на площадке между третьим и четвёртым этажами. Лицо у него стало покрываться тёмными пятнами. Он умер по дороге в больницу, не приходя в сознание. При осмотре тела врачи обнаружили трещину в основании черепа, полученную при падении. В качестве возможной причины падения врачи назвали паралич сердца.
Установить реальную причину смерти Бандеры помогло вмешательство правоохранительных структур — при осмотре доктор нашёл у убитого кобуру с пистолетом, о чём сообщил в криминальную полицию. Когда выяснилось, что под именем Стефана Поппеля проживал Степан Бандера, то у немецких властей возникли серьёзные сомнения относительно причин его смерти. Было проведено повторное исследование трупа. В организме Бандеры обнаружили остатки синильной кислоты, а на лице — мелкие частицы стекла от разорвавшейся ампулы с ядом. Было установлено, что смерть Бандеры наступила вследствие отравления цианистым калием.
Орудие убийства Сташинский выбросил в воду, а ключ — в канализационный люк по дороге. Затем он поездом уехал во Франкфурт-на-Майне, а утром самолётом вылетел в Берлин. Чтобы запутать следствие, советской разведкой в западную печать была вброшена информация о том, что Бандеру убили по инициативе министра по делам беженцев ФРГ Теодора Оберлендера, с которым он тесно сотрудничал в годы войны. Распространялись и другие слухи, например, что Бандера покончил жизнь самоубийством, приняв яд, после того как узнал, что его ближайший соратник Матвиейко стал работать на КГБ. Однако следствие было уверено, что убийство Бандеры совершено агентами КГБ.
Заупокойная служба по Степану Бандере была совершена 20 октября 1959 г. в 9 часов утра в мюнхенской церкви Св. Иоанна Крестителя, а похороны состоялись в тот же день в 15 часов на кладбище Вальдфридхоф в Мюнхене. В день похорон, как в церкви, так и на кладбище, собралось множество людей, в том числе и делегации из разных стран.
Гроб с телом Бандеры опустили в могилу, посыпав сверху привезённой с Украины землёй и окропив водой из Чёрного моря. На могилу лидера ОУН(б) было возложено около 250 венков. Украинское националистическое движение на похоронах представляли ветераны ОУН Ярослав Стецько и Михаил Кравцив, литераторы Иван Багряный и Феодосии Осьмачка, профессора Александр Оглоблин и Иван Вовчук, бывший командир УПА Николай Фриз, митрополит УАПЦ в Диаспоре Никанор (Абрамович), генерал Николай Капустянский, а также Дмитрий Донцов, Николай Ливицкий и многие другие.
На церемонии выступали также экс-председатель Туркестанского национального комитета Вели Каюм-хан, член ЦК Антибольшевистского блока народов (АБН) болгарин Дмитро Вальчев, представители румынского и венгерского антикоммунистических движений Ион Эмилиан и Ференц Фаркаша де Кисбарнак, член Словацкого освободительного комитета Чтибор Покорный, представитель Союза объединённых хорватов Колеман Билич, секретарь Англо-украинского товарищества в Лондоне Вера Рич.
Смерть Бандеры действительно консолидировала украинскую эмиграцию, а его похороны вылились в мощную демонстрацию единства и сплочённости ОУН. Недаром украинская эмигрантская пресса в те дни писала: «Бандера умер, но его дух живёт». А одна из немецких газет, освещавших события 20 октября, писала, что на кладбище «выглядело всё так, словно между украинцами-эмигрантами совсем не существовало ссоры».
На современной Украине точки зрения на личность Степана Бандеры диаметрально противоположны. Большой популярностью он пользуется главным образом среди жителей Западной Украины, где, по результатам опроса, более 75 % опрошенных оценивают его фигуру положительно. Всего по результатам опроса, проведённого социологической группой «Рейтинг», в апреле 2014 г. положительно относились к Степану Бандере 31 % украинцев, 48 % относились негативно, а почти каждый пятый — не смог оценить своего отношения.
По состоянию на сентябрь 2012 г., Степану Бандере на территории Львовской, Ивано-Франковской и Тернопольской областей Украины было установлено более 20 памятников.
Но не всё так однозначно и на Западе Украины. Памятник Бандере на его родине, в Старом Угринове, дважды взрывали неизвестные. Первый раз монумент был взорван 30 декабря 1990 г., 30 июня 1991 г. его вновь открыли на том же месте, а 10 июля того же года памятник снова уничтожили. 17 августа 1992 г., во время празднования 50-летия создания УПА, монумент был восстановлен.
В населённых пунктах Западной Украины открыто четыре музея, посвящённых Бандере. Кроме того, Музей освободительной борьбы имени Бандеры, значительная часть экспозиции которого посвящена лидеру ОУН, находится в Лондоне.
По состоянию на 2012 год, Степан Бандера является почётным гражданином Тернополя, Ивано-Франковска, Львова и других городов Западной Украины (всего 19 населённых пунктов). 16 марта 2010 г. Бандера был удостоен звания почётного гражданина Хуста, однако 20 апреля 2011 г. Хустский районный суд отменил решение о присвоении звания.
Именем Степана Бандеры названы улицы во Львове, в Ивано-Франковске, в Тернополе и других городах. С марта 2012 г. имя Бандеры носит премия, учреждённая Львовским областным советом.
В 2010 г. Степану Бандере указом президента Ющенко посмертно было присвоено звание Героя Украины. 2 апреля 2011 г. Донецкий окружной суд признал указ о присвоении Бандере звания Героя Украины незаконным, мотивируя своё решение тем, что Бандера не был гражданином Украины. В 2011 г. указ президента был отменён. 2 августа 2011 г. Высший административный суд Украины оставил в силе постановление Донецкого окружного административного суда от 2 апреля 2010 г., отклонив кассационные жалобы ряда граждан Украины, в числе которых были представители ВО «Свобода», Виктор Ющенко, внук Бандеры Степан и другие.
В 2008 г. Степан Бандера занял третье место (16,12 % голосов) в телепроекте «Великие украинцы», уступив лишь Ярославу Мудрому и Николаю Амосову. В то же время многие жители Южной, Восточной Украины, а также Польши и России относятся к Бандере в основном негативно, обвиняя в фашизме, терроризме, радикальном национализме, включая антисемитизм и геноцид польского населения, а также в коллаборационизме.
В декабре 1959 г. Сташинского вызвали в Москву, где председатель КГБ Александр Шелепин в торжественной обстановке вручил ему орден Красного Знамени и зачитал приказ о награждении, в котором говорилось, что награда вручается «за успешное выполнение особо важного задания правительства». Сташинскому сообщили, что он направляется на курсы, где продолжит изучение немецкого языка и выучит английский, после чего три или пять лет проведёт на Западе, выполняя новые «задания» того же характера. «Работа вас ждёт нелёгкая, но почётная», — сказал ему тогда Шелепин. Историк спецслужб Дмитрий Прохоров в работе «Сколько стоит продать Родину» утверждает, что «из него готовили нелегального шефа резидентуры по "мокрым делам", а очередным заданием должна была стать ликвидация Ярослава Стецько, являвшегося премьер-министром Украинской Республики в 1941 г., а после войны укрывшегося на территории ФРГ».