卓娅被带进审讯室，德军中校留得列尔亲自审讯。
“你叫什么名字?”德军问。
“我叫丹娘!”卓娅想起小时候读的书中的英雄，她要实践自己的诺言，也当丹娘似的英雄。
德国法西斯逼迫卓娅交出同伙，并问是谁派她来的。卓娅什么都没说。敌人用皮鞭狠狠抽打卓娅，把卓娅的衣服剥掉，让她赤着脚在雪地里走。
4个德国军人拷打审讯了两个多小时，还是一无所获。
晚上，卓娅被押到一个叫库里克的村民家里，在这里度过了她生命中最后一个夜晚。
这时，卓娅口渴得厉害，房东库里克想喂卓娅一口水喝。德国兵挡住了库里克，端起桌子上的煤油灯要给卓娅煤油喝。库里克一再求情，最后才让卓娅喝了两大杯水。
下半夜，一群德国兵将卓娅围住，扒去她的衣服，折磨卓娅。他们用燃烧的火柴烧她的下巴，用锯刺她的背。每隔一个小时，就把卓娅赶到屋子外面，用刺刀顶着她的后背，让她在雪地里来回走。最后，还对卓娅进行了性污辱。
1941年11月29日早晨，寒风刺骨。遍体鳞伤的卓娅被德军带到了绞刑架，她的胸前挂着一块木牌，上面写着“纵火犯”三个字，一个汽油瓶子也挂在她的胸前。
卓娅被几个德军抱着放在木箱上，将绳套套在她的脖子上。一个德国军官打开柯达照相机准备拍照。村里的老百姓被赶到刑场上，但是不少人站了一会儿就走开了，他们不忍心目睹这残酷的行刑场面。
卓娅遍体鳞伤，脸带鲜血，在寒冷的冬日只穿着一件破烂的衣衫，但她昂首挺胸，在生命即将结束以前，向在场的同胞大声说：
“同志们!你们为什么看得这样的不快活呢?更勇敢些起来进行战斗吧!打死德国法西斯，烧死他们，毒死他们吧!”
她转过身对站在身旁的德军说：
“现在你们把我吊死，但是我并不是孤立无援的，我们有着2万万的人口，你们不能把他们全部吊死的。他们是会替我报仇的，胜利是属于我们的!”
这时，刽子手使劲地拉着绳子，绳套紧紧地扣在卓娅的脖子上。
卓娅感到呼吸越来越困难。即便这样，她仍然使出全身所有的力气，用她那已略微有些沙哑的声音继续高呼：
“同志们!告别了!努力奋斗!不要害怕!斯大林和我们在一起!斯大林是一定会来的……”
嘶哑的声音终于随着绞绳的缩紧而断绝了。
