谁也没有想到，毛楚雄这一去再没有回来。
8月10日，当他们风尘仆仆地到达一个叫江口的小镇时，遇到了驻守江口的胡宗南部六十一师一八一团四连哨兵的阻止。张文津出示了随身携带的军调部武汉第九执行小组的旗帜、符号、文件和介绍信，说明是应胡长官的邀请，赴西安谈判的。哨兵立即报告了团部，团长闻讯后，即带领一班人马假惺惺地来欢迎。
天有不测风云。仅一夜之间，国民党团长突然翻脸，不由分说地将毛楚雄等三人以及农民向导全部扣押起来审讯，原来他们接到了胡宗南“就地秘密处决”的密令。当夜，毛楚雄等四人被押到河口一座城隍庙附近，被活埋在河边的水渠下。当时这里居住了二十几户人家，由于国民党军队驻扎后老百姓都躲在深山里，无人见证这惨无人道的杀害过程。
三五九旅在镇安县久等无消息，王震便派部队沿着谈判代表走过的路一路查访，仍然没有查到他们三人的下落。