扎哈尔琴科的车队驶到了顿涅茨克的"Separ"咖啡馆近前。一名安保人员走进了大厅，以检查大厅。然后扎哈尔琴科和他的贴身侍卫走了进来。几秒钟后就发生了爆炸。
8月31日顿涅茨克人民共和国领导人官邸附近数百米的"谢帕尔"饭店内发生爆炸。身在其中的顿涅茨克人民共和国领导人扎哈尔琴科身亡。财政部门负责人季莫费耶夫重伤，扎哈尔琴科的保镖死亡。顿涅茨克人民共和国紧急情况部表示，爆炸造成11人受伤。顿涅茨克政府认定此事为恐怖袭击。
顿涅茨克人民共和国临时代理领导人德米特里·特拉别兹尼科夫表示，已逮捕了数名涉嫌谋杀扎哈尔琴科的嫌疑人，他们承认这是基辅方面发起的一起破坏行动。乌克兰安全局则否认参与谋杀扎哈尔琴科。