惠帝认为他说的很有道理，就命方孝孺草拟诏书，派大理寺少卿薛嵓驰报燕王。薛嵓到了以后，燕王没有接受诏书。第二年五月，燕兵到了江北，皇帝下诏征集四方军队，命令各将领把战船集中到长江上。但是陈瑄却率领战舰投降了燕兵，燕兵就渡过了长江。皇帝非常忧惧，有人劝皇帝到其它地方去避难，再去图谋复兴。方孝孺竭力请求坚守京城来等待救兵，如果事情不成功，就决心为社稷而死。乙丑这一天，燕兵入城，建文帝自焚，这一天，方孝孺被抓进监狱。

在此之前，成祖在北平发兵，姚广孝把方孝孺托付给成祖，对他说：“城池攻克这一天，方孝孺一定不会投降，希望你不要杀他。杀了方孝孺，天下读书风气就会断绝。”成祖点头答应了他。到这时，成祖想让他起草诏书。方孝孺被召到宫中后，悲痛的哭喊声响彻宫殿内外。

成祖走下坐榻，劝导他说：“您不要折磨自己了，我只是想效法周公辅佐成王罢了。”方孝孺说：“成王在哪里?”成祖说：“他已经自焚死了。”方孝孺说：“为什么不拥立成王的儿子?”成祖说：“治理国家要依赖年长一点的国君。”

方孝孺说：“为什么不拥立成王的弟弟?”成祖说：“这是我们的家事。”就回头让手下人递给他笔和纸，说：“向天下发诏书，非你起草不可。”方孝孺把笔扔到地下，一边哭一边骂说：“死就死吧，诏书(我)是不可能帮你起草的。”成祖大怒，命令在闹市将他处死。方孝孺慷慨就义，时年四十六岁。