Le 24 décembre 1942 Fernand Bonnier de La Chapelle fait feu à 3 reprises sur l’amiral Darlan, alors qu’il pénètre dans son bureau du Palais d’été à Alger. Une seule balle a été mortelle : Il décède moins de 30 minutes après l’attentat. Fernand Bonnier n’a pas pu s’échapper et a été immédiatement arrêté.
Le 25 décembre, après une brève instruction, un tribunal militaire siège. La peine de mort est prononcée vers 21 h 30. Dans la nuit du 25 au 26, la grâce est refusée par le Gal Giraud, alors haut-commissaire adjoint et chef des forces militaires en Afrique française.Il tombe sous les balles d’un peloton d’exécution de l’État français (Régime de Vichy) au champ de tir Hussein-Dey, le 26 décembre 1942 à 7 h 45. Il a 20 ans. Le 28 décembre son cercueil est rapidement enseveli au cimetière de Saint-Eugène (banlieue nord d’Alger) en présence de son père et de quelques proches, sous la surveillance d’un commissaire des renseignements généraux.
Pour sa famille, dès le lendemain de son exécution, un long combat va commencer pour obtenir, enfin, sa réhabilitation et son inscription dans l’Histoire. Le 19 décembre 1943 le Commissaire à la justice publie dans la presse nord-africaine un communiqué du CFLN, 3 juin 1943 démentant les déclarations qui donnaient à croire qu’il avait agi pour le compte de l’ennemi, et considérant que l’assassinat de l’Amiral Darlan avait été accompli « dans l’intérêt de la libération de la France ».
Le 21 décembre 1945, la chambre de révision de la cour d’appel d’Alger annule la condamnation prononcée par la cours martiale le 25 décembre 1942 et efface son casier judiciaire. En juin 1950 son cercueil est rapatrié au cimetière de Sèvres, ville où Fernand a vécu chez un oncle, quelques années avant la guerre. Une stèle est édifiée quelques temps après, portant, gravés, nom, dates (1922-1942) et médaillon de profil. Une croix de Lorraine en bronze est déposée sur la tombale.
En février 1951, le ministère des Anciens Combattants lui attribue la mention « Mort pour la France » qui est inscrite à son état civil et gravée au bas de la stèle du monument funéraire du cimetière de Sèvres. Une cocarde tricolore, posée sur la tombale par la commune, témoigne également de cette reconnaissance à tous les « Morts pour la France ». Par décret du 19 août 1953.
Fernand Bonnier de la Chapelle est décoré à titre posthume de la médaille militaire, de la croix de guerre avec palme et de la médaille de la Résistance.
Enfin, au chapitre « Tragédie » du deuxième tome de ses Mémoires de guerre (1956), le Gal de Gaulle donne son interprétation du meurtre de l’amiral Darlan et des circonstances de l’acte commis par Fernand Bonnier de la Chapelle : « …qui, sans justifier le drame, l’expliquaient et, dans une certaine mesure, l’excusaient ». Fernand Bonnier de la Chapelle est définitivement entré dans l’Histoire.