Молодые люди сели на коней и помчались по дороге к Пятигорску. День был знойный, удушливый, в воздухе чувствовалась гроза. На горизонте белая тучка росла и темнела. Не доезжая 2,5 верст, приблизительно, до города, повернули налево в гору, по следам, оставленным дрожками князя Васильчикова и Мартынова. Подошва Машука, поросшая кустарником и травой, и ныне сохраняет тот же вид. Кудрявая вершина знаменитой горы высилась над всей местностью, как и теперь. Если встать к ней спиной, то перед глазами извивалась лентой железноводская дорога. Далее поднимается пятиглавый Бештау, а налево величаво и безмолвно глядит Шат-гора (Эльбрус), сияя белизной своей снеговой вершины. Около 6 часов прибыли на место. Оставив лошадей у проводника своего Евграфа Чалова, молодые люди пошли вверх к полянке между двумя кустами, где ожидали их Мартынов и Васильчиков или же Трубецкой, что тоже остается невыясненным. Докторов не было не потому, чтобы, как это сообщается некоторыми, никто не хотел ехать, а потому опять, что как-то дуэли не придавали серьезного значения, и потому даже не было приготовлено экипажа на случай, что кто-нибудь будет ранен.
Мартынов стоял мрачный со злым выражением лица. Столыпин обратил на это внимание Лермонтова, который только пожал плечами. На губах его показалась презрительная усмешка. Кто-то из секундантов воткнул в землю шашку, сказав: «Вот барьер». Глебов бросил фуражку в десяти шагах от шашки, но длинноногий Столыпин, делая большие шаги, увеличил пространство. «Я помню, – говорил князь Васильчиков, – как он ногой отбросил шапку, и она откатилась еще на некоторое расстояние. От крайних пунктов барьера Столыпин отмерил еще по 10 шагов, и противников развели по краям. Заряженные в это время пистолеты были вручены им (Глебовым?). Они должны были сходиться по команде: «Сходись!» Особенного права на первый выстрел по условию никому не было дано. Каждый мог стрелять, стоя на месте, или подойдя к барьеру, или на ходу, но непременно между командой: два и три. Противников поставили на скате, около двух кустов: Лермонтова лицом к Бештау, следовательно выше; Мартынова ниже, лицом к Машуку. Это опять была неправильность. Лермонтову приходилось целить вниз, Мартынову вверх, что давало последнему некоторое преимущество. Командовал Глебов…. «Сходись!» – крикнул он. Мартынов пошел быстрыми шагами к барьеру, тщательно наводя пистолет. Лермонтов остался неподвижен. Взведя курок, он поднял пистолет дулом вверх и, помня наставления Столыпина, заслонился рукой и локтем, «по всем правилам опытного дуэлиста». «В эту минуту, – пишет князь Васильчиков, – я взглянул на него и никогда не забуду того споюйного, почти веселого выражения, которое играло на лице поэта перед дулом уже направленного на него пистолета». Вероятно, вид торопливо шедшего и целившего в него Мартынова вызвал в поэте новое ощущение. Лицо приняло презрительное выражение, и он, все не трогаясь с места, вытянул руку к верху, по-прежнему к верху же направляя дуло пистолета. «Раз… Два… Три!» – командовал между тем Глебов. Мартынов уже стоял у барьера. «Я отлично помню, – рассказывает далее князь Васильчиков, – как Мартынов повернул пистолет, курком в сторону, что он называл стрелять по-французски! В это время Столыпин крикнул: «Стреляйте! Или я разведу вас!..» Выстрел раздался, и Лермонтов упал, как подкошенный, не успев даже схватиться за больное место, как это обыкновенно делают ушибленные или раненые.