10月26日晨，各路会党、民团、营勇按原部署埋伏在广州城内，但杨衢云却临时打电报给孙中山，声称“货不能来”。孙中山无法，只好一面资遣会党首领，一面电告杨衢云：“货不要来，以待后命。”陈少白认为处境危险，劝孙中山离开广州，孙称自己有事要办，要陈先回香港。其间，会员朱淇的哥哥朱湘向缉捕委员李家焯告密，李立即派士兵监视孙中山行动。当日，孙中山赴某牧师的宴会，发现路上满布营勇，笑着对同行者说：“此辈都是来侦察我的行踪的吧！”27日（九月初十日），两广总督谭钟麟得到确报，立即派人到王家祠堂等处搜缉，陆皓东、程奎光等6人被捕。杨衢云因已有七箱军械装轮启运，仍派朱贵全、丘四等率200人前往广州，28日（九月十一日）晨登岸时，清军早有戒备，朱贵全、丘四等多人被捕。孙中山在事后曾在广州匿居三天，得知陆皓东被捕后，烧毁同志名簿，埋妥炸弹，化装为苦力，从容登上开往澳门的轮船，转赴香港。
孙中山到港后，清两广总督谭钟麟照会英国领事，知照港督，要求交出孙中山等4人，港督以“英国不愿交出政治犯”为理由拒绝，但表示，如孙文来港，将驱逐出境。11月2日（九月十六日），孙中山与陈少白、郑士良等东渡日本。邓荫南避走澳门，杨衢云则远走南非。
陆皓东被捕后，遭到非刑审讯，但他坚贞不屈，在供词中慷慨自陈：“愤异族政府之腐败专制，官吏之贪污庸懦，外人之阴谋窥伺，凭吊中原，荆榛满目，每一念及，真不知涕泪之何从也。”又称：“要知今日非废灭满清，决不足以光复汉族；非诛除汉奸，又不足以废灭满清，故吾等尤欲诛一二狗官，以为我汉人当头一棒。今事虽不成，此心甚慰，但我可杀，而继我而起者不可尽杀。”他向清吏表示：“吾言尽矣，请速行刑！”11月7日（九月二十一日），陆皓东、朱贵全、丘四三人同时被害，程奎光被清吏严刑逼供，被笞至六百军棍，气绝身亡。时称四烈士。后来，孙中山称陆皓东为“中国有史以来为共和革命而牺牲者之第一人”。
广州起义准备不足，敌我力量悬殊，失败有其必然性，但是，它是革命党人用武装起义推翻清朝、建立共和的第一次勇敢的尝试，陆皓东等以无畏与牺牲精神为继起者树立了光辉榜样。