据称第一方案是枪杀或刺杀，但经过侦察，汪病室周围日伪军的警戒严密，特工难以下手，军统继而制定了毒杀计划。军统买通了日本一名“浪人”，杀死了医院药房的日籍药监，又通过施旦的一位友人，收买配药师和医护，每天在汪的药中，适量掺入一种无色无味舶慢性毒药。通过两个多月服用之后，汪终于毒性大发，全身呈青紫色，突然间上下失血，昏迷数日之后，于1944年11月10日死亡。对于汪伪政权所公布的汪的死讯，当时南京、上海的媒体也曾颇有疑处，而军统方面却始终守口如瓶，不透露丝毫。