方孝孺被召上殿来时，大放悲声，哭声响彻朝堂，朱棣不以为忤，为示礼贤下士，下榻亲自来迎接。以下这节朝堂上的辩论，向来被视作“方孝孺式硬气”最生动的呈现：
成祖降榻，曰：“先生毋自苦，予欲法周公辅成王耳。”
孝孺曰：“成王安在？”
成祖曰：“彼自焚死。”
孝孺曰：“何不立成王之子？”
成祖曰：“国赖长君。”
孝孺曰：“何不立成王之弟？”
成祖曰：“此朕家事。”顾左右授笔札，曰：“诏天下，非先生草不可。”
孝孺投笔于地，且哭且骂曰：“死即死耳，诏不可草。”
狂怒的朱棣命把这个不识抬举的家伙凌迟处死。方孝孺留下一首绝命诗，慨然就死。学生廖镛、廖铭检其遗骸，把他安葬在聚宝门外山上。方孝孺的兄长方孝闻，先他而死，弟方孝友与他一同就戮，妻子郑氏，两个儿子中宪、中愈自刎死，两个女儿皆未成年，投秦淮河死。一门坐死者八百七十三人。
方孝孺被处死，朱棣命翰林院侍读楼琏起草登基诏书。楼琏是浙江金华人，也是宋濂的学生，文才出众。楼琏战战兢兢勉强写完了诏书，回到家，对妻子说，我死了倒也罢了，只怕不承命的话还要连累你。妻子说：你还好意思回来？面对九泉之下宋濂先生的灵魂，你真的能问心无愧吗？楼琏羞愧难当，左思右想，到了傍晚自缢了。
《明史纪事本末》叙述到“壬午殉难”一节时，在方孝孺怒骂“死即死耳，诏不可草”后，还有下面几句对白：
文皇大声曰：“汝安能遽死。即死，独不顾九族乎？”
孝孺曰：“便十族奈我何！”声愈厉。
文皇大怒，令以刀抉其口两旁至两耳，复锢之狱，大收其朋友门生。每收一人，辄示孝孺，孝孺不一顾，乃尽杀之，然后出孝孺，磔之聚宝门外。
灭十族这节没有写入十七世纪的官方史书《明史》，这或许是后来的修史者故意为朱棣开脱，掩饰其残暴。清代朱彝尊更是言之凿凿，称《尚书》上记载只有灭九族，秦汉时至多只诛三族，所谓灭十族不过是三家村夫子之说，对此，明史考证专家黄云眉先生颇不以为然，认为朱彝尊这么说实在是“纠野史之失，而宽暴君之恶”。
在不久后公布的官方文件中，方孝孺则被描绘成了一个贪生怕死之徒。《太宗实录》卷九，“四年六月乙丑”条下载：“时有执方孝孺来献者，上指宫中烟焰，谓孝孺日：此皆尔辈所为，汝罪何逃！孝孺叩头祈哀，上顾左右日，勿令遽死，遂收之。”“丁丑”条下又载：“执奸臣齐泰、黄子澄、方孝孺等至阙下，上数其罪，咸伏辜，遂戮于市。”
