قام رئيس الوزراء الراحل بتشكيل أول حكومة كونغولية منتخبة في 30 يونيو 1960، وحرص على أن تضم حكومته كل القوى الوطنية، وأصدر عدة قرارات هامة عشية استقلال بلاده عن بلجيكا، وذلك من أجل إبعادها تمامًا عن أي تدخل في شؤونها.
الأزمة بدأت في يوم الاستقلال، حيث حدثت أزمة سياسية طاحنة، بحضور ملك بلجيكا بودوان ومجموعة من الشخصيات الهامة في إفريقيا وأوروبا، وحاول وقتها رئيس الوزراء البلجيكي إلقاء خطابًا على الحاضرين بعد الواقعة، ليمنعه لومومبا بحجة أن اسمه ليس مدرجًا بقائمة المتحدثين وهنا نشبت الأزمة.
وهو الأمر الذي دفع ملك بلجيكا للخروج بخطاء خلال الحفل قائلًا فيه:"لقد ضحينا بشبابنا وأموالنا الطائلة من أجل تعليم الشعب الكونغولي ورفع مستواه اقتصاده"، كما حذر الوطنيين في البلاد من اتخاذ إجراءات تضر بالطبيعة المدنية التي خلقتها بلجيكا.
ومن جانبه رد عليه لومومبا بخطاب آخر قال خلاله:"أيها المناضلون من أجل الاستقلال، أتذكرون السخرية والعبودية التي فرضها علينا المستمر؟ هل تتذكرون إهانتنا وصفعنا لسنوات بسبب لون بشرتنا؟ لقد استغلوا أرضنا ونهبوا ثرواتنا باستخدام حجج قاونية وضعها الرجل الأبيض منحازًا ضد نظيره الأسود".
فرحة الاستقلال لم تدم طويلًا، دخلت البلاد في عدة أزمات، لومومبا وجد نفسه أمام نيران التمرد العسكري وانفصال إقليم كاتانجا الغني بالثروات الطبيعية في الكونغو بدعم من بلجيكا.
وفقًا لوثائق تاريخية، فإن لومومبا حاول الاستغاثة بالعديد من الجهات دون جدوى، ليقوم الرئيس الكونغولي "صاحب المنصب الشرفي فقط" بعزله وتجريده من مهام منصبه وسط اعتراضات وتعاطف كبير معه.
أدرك وقتها أنه سيتعرض للاغتيال في أي وقت، حاول الهروب في شمال البلاد ولكن تم القبض عليه في النهاية واعتقاله، وفي 17 يناير 1961 تم إعدامه برصاص من مجموعة مكونة من 9 جنود كونغوليين مع وجود مسؤولين من بلجيكا للإشراف على العملية التي تمت بطريقة غير آدمية.
تم اقتياد لومومبا الذي تقبل موته دون أي مقاومة، ليقوم الجنود بإطلاق وابلًا من الرصاص على جسده، ويقال إن الأرض كان عليها نصف كيلو جرام من الرصاصات الفارغة بعد تنفيذ عملية الإعدام، كما أن الشجرة التي أُعدم بجوارها كانت لا تزال مثقبة بالرصاص لمدة 27 عامًا.
الأسوأ من ذلك كان التخلص من جثة لومومبا مع شخصين آخرين تم إعدامهما معه، وذلك عن طريق تقطيع الجثث إلى قطع صغيرة وإذابتها في حمض الكبريتيك، وقام بهذه العملية ضابط بلجيكي اسمه جيرارد سويت.
الضابط اعترف في لقاء تلفزيوني في 1999 بتنفيذ هذه الطريقة الوحشية للتخلص من جثة لومومبا، وقال إنه احتفظ باثنين من أسنان رئيس الوزراء الراحل كتذكار.