15 июля было назначено днем для поединка. Дали знать Лермонтову в Железноводске. Ему приходилось ехать через немецкую колонию Каррас. Там должны были встретить его товарищи. Местом же дуэли выбрали подножие Машука на половине дороги между колонией и Пятигорском. Некоторые надеялись, что в Каррасе удастся помирить противников. Поэтому Лермонтов должен был там обедать; привезли туда и Мартынова. Противники раскланялись, но вместо слов примирения Мартынов напомнил о том, что пора бы дать ему удовлетворение, на что Лермонтов выразил всегдашнюю свою готовность. Около шести часов прибыли на место поединка. Оставив лошадей у проводника, Лермонтов со своими секундантами (секундантами были Столыпин, Глебов, Трубецкой и Васильчиков, но с которой из сторон кто из них был, осталось невыясненным) пошел вверх, к полянке между двумя кустами. Мартынов был уже там. Докторов не было, так как дуэли не придавали серьезного значения, не было даже приготовлено экипажа на случай, если 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 ногою 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. 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 командами:
Мы подбежали… В правом боку дымилась рана, в левом сочилась кровь… Неразряженный пистолет оставался в руке…
…Черная туча, медленно поднимавшаяся на горизонте, разразилась страшной грозой, и перекаты грома пели вечную память новопреставленному рабу Михаилу»…
Друзья обступили поэта, далекие еще от сознания, что Лермонтова уже не стало. Мартынов тотчас после выстрела бросился к упавшему с криком испуга и сожаления: «Миша, прости меня!..» Затем он поехал в Пятигорск доложить о случившемся коменданту и отдать себя в руки правосудия.
Глебов сел на землю и положил голову поэта себе на колени. Тело быстро холодело. Васильчиков поехал за доктором, но он никого не успел уговорить ехать на место поединка из-за страшной грозы и ливня, продолжавших бушевать. Дороги все размокли. С большим усилием и за большие деньги удалось Столыпину достать экипаж для перевозки тела в город. До одиннадцати часов вечера пролежало оно под проливным дождем, покрытое шинелью Глебова и покоясь головою на его коленях. Когда Глебов хотел спустить голову, чтобы поправиться, из раскрытых уст Лермонтова вырвался не то вздох, не то стон. Друзья подумали, что он был еще жив, но лишь спертый воздух вышел из груди. Наконец в одиннадцать часов дроги прибыли, и тело повезли в город.