8 sierpnia wieczorem Tate i pomagający jej w zaawansowanej ciąży Sebring, Forger i Frykowski wracają z meksykańskiej restauracji El Coyote. Pierwszych dwoje rozmawia ze sobą w sypialni - Sharon dopiero co odmówiła noclegu dwóm swoim siostrom, Abigail czyta książkę, natomiast ostatni z nich zasypia na kanapie. Według źródeł jest on pod wpływem narkotyków, jednak wydaje się mało prawdopodobne, by Polański wiedział wcześniej o skali jego uzależnienia; zdaniem znawców sprawy nie pozwoliłby na opiekę nad ciężarną żoną osobie mającej tak wielki kłopot z narkotykami. Atak członków Rodziny Mansona następuje ok. godz. 00:45, gdy na teren posiadłości tuż po przecięciu drutu telefonicznego przy bramie wjazdowej przedostają się 23-letni Tex Watson, 21-letnia Patricia Krenwinkel i rok od niej młodsza Susan Atkins. Jako pierwszy ginie ledwie 18-letni znajomy strażnika posesji, wracający właśnie do domu Steven Parent. Siedząc w znajdującym się na podjeździe aucie, zostaje ugodzony nożem przez Watsona, następnie zaś 4-krotnie śmiertelnie postrzelony z krótkiej odległości. Po wejściu do samego domu napastnicy najpierw spotykają śpiącego i znajdującego się w narkotykowym letargu Frykowskiego. Gdy zapyta ich, kim są, Tex odpowie: "Jestem diabłem i przybyłem wykonać diabelską robotę". Atkins i Krenwinkel w tym samym czasie, wymachując ostrzem, sprowadzają do salonu pozostałych domowników. Sebring błaga ich, by mieli na uwadze ciążę Sharon. Watson do niego strzela, po czym na jego szyi zawiązuje sznur, później nieskładnie obwiązując nim także Tate, Frykowskiego i Forger. Na końcu przerzuca go przez wiszącą tuż przy suficie belkę. Wojciech i Abigail zdołali wydostać się z pułapki. Atkins i Krenwinkel dopadają ich jednak na trawniku przed domem; giną od wielokrotnych i zadawanych w amoku ran kłutych. Po powrocie pierwsza z oprawczyń kuca nad Sharon, gdy ta zaczyna błagać ją o 2 tygodnie życia. Chce donosić ciążę, a później ponieść śmierć. "Słuchaj, dziwko, umrzesz i twoje dziecko też, lepiej się do tego przygotuj" - odpowiada Atkins, po czym zadaje jej 16 ciosów nożem; na oślep, głównie w brzuch. Pobliska bawialnia wypełnia się kałużą krwi - nie żyje już wówczas również Sebring. Członkowie Rodziny krwią Tate na drzwiach piszą słowo "PIG" (ang. świnia), co ma sugerować śledczym, że za zbrodnią stoją czarnoskórzy. Oprawcy udają się do samochodu, gdzie czeka na nich Lindy Kasabian. Niedługo później wszyscy poinformują Mansona o dokonanym zabójstwie. Nad ranem ciała 5 ofiar odnajdzie gospodyni domu Polańskich. 

Niewiele brakowało, a sprawcy tej zbrodni nigdy nie zostaliby wykryci, nawet pomimo faktu, że dzień później nieopodal dokonano podobnego jeśli chodzi o modus operandi ataku. Dopiero w październiku 1969 roku podejrzana o współudział w innym zabójstwie Atkins zacznie chwalić się koleżance z celi, że to ona stała za zamordowaniem Tate. Kluczowe okazują się zeznania Kasabian, której prokuratura zaproponowała immunitet w zamian za pomoc – młoda członkini Rodziny Mansona zdradza wszystkie kulisy zajścia. W trakcie procesu oskarżeni niejednokrotnie ironizują z ofiar, na nagraniach wideo widać, jak śpiewają i tańczą doprowadzani do sądu. Zostają skazani na karę śmierci, jednak po zmianie prawa stanowego wyrok ten zostaje zamieniony na dożywotnie więzienie. Atkins umiera w celi w 2009 roku, Manson przed 2 laty, Watson (według doniesień nawrócił się i został ministrantem) i Krenwinkel odbywają swoją karę do dziś. Motyw tej zbrodni wciąż pozostaje niejednoznaczny. Manson przyzna, że chodziło o „nastraszenie” niewywiązującego się z umowy z nim Melchera. Sam Polański uważa, że szło po prostu o pieniądze, ale nikt nie powie o tym głośno, gdyż cała sprawa straciłaby aurę tajemnicy.

Filmowiec w momencie zbrodni bawił na bankiecie w londyńskim Eaton Square. Producent Andrew Braunsberg tak opisuje chwilę, w której reżyser dowiedział się o całej sprawie:

Według relacji świadków, Polański zaczął uderzać w ścianę – najpierw rękami, później głową, krzycząc jednocześnie po polsku: „Czy wiedziała, jak bardzo ją kochałem?”. 10 lat po tragedii zadedykuje jej film Tess; w czasie ich ostatniego wspólnego spotkania Tate czytała bowiem książkę Tessa d’Urberville, która w jej ocenie miała stanowić doskonały materiał na kolejny wspólny projekt. W przedmowie do Sharon Tate: Recollection Polański tak napisze o zamordowanej 45 lat wcześniej żonie:

Reżyser lecąc na pogrzeb Sharon wciąż znajdował się w stanie głębokiego szoku. Słynne jest zdjęcie, które zrobiono mu przed domem przy Celio Drive – przybity Polański patrzy w pustkę, a na drzwiach nadal dostrzegalny jest wyraz „PIG”. Sęk w tym, że reżyser zastał zupełnie już inne Hollywood, które w ekspresowym tempie ogarnęło zbiorowe poczucie strachu. Wiele sław wyprowadzało się z miasta, inne inwestowały swoje fortuny w zabezpieczenia posiadłości, na pogrzebie Sebringa Steve McQueen pojawił się z bronią. Początkowy brak możliwości odnalezienia oprawców sprawił, że nawet najbardziej prestiżowe czasopisma podsycały plotki o powodach zbrodni. Pisano choćby, że Sharon uczestniczyła w satanistycznych orgiach i czarnoksięskich rytuałach, że w domu Polańskich odbywały się pełne narkotyków imprezy. Próbowano nawet powiązać morderstwo z faktem zrealizowania Dziecka Rosemary. Jeszcze w 2005 roku Vanity Fair powieli sfabrykowaną historię o tym, że w drodze na pogrzeb żony twórca Pianisty miał uwodzić inną kobietę. Sam reżyser tak skomentował całą sytuację w swojej autobiografii:

W innym miejscu lektury przeczytamy o tym, że Polański nie jest już w stanie w pełni cieszyć się życiem. Przywołuje on przykład innych osób, które swoją traumę leczą religią; „zabójstwo Sharon zamieniło moją wiarę w absurd” – wyznał.

Wiarę w beztroskie życie i bezgraniczną wolność na modłę lat 60. straciły wówczas całe Stany Zjednoczone. Okres związanego z ruchami hippisowskimi karnawału powoli dobiegał końca; choć przetrwał, to już w nieco innej formie, do czego walnie przyczyniła się zapoczątkowana przez administrację Nixona kontrrewolucja obyczajowa. Morderstwo Tate powracało w dyskusjach nad kształtem kodeksu karnego w USA – m.in. dzięki staraniom jej rodziny zwrócono większą uwagę na prawa ofiar przestępstw, a wnioski o przedterminowe zwolnienia sprawców zaczęły być oceniane bardziej rygorystycznie. Równolegle prowadzono walkę z coraz większym kultem, jakim zaczęto otaczać Mansona. Słynna amerykańska publicystka Joan Didion tak napisze po latach o zabójstwie Tate:

Na koniec tego tekstu, niejako zamiast podsumowania, pozwolę sobie na osobistą uwagę. Nieustraszonych pogromców wampirów widziałem po raz pierwszy dokładnie w dzień swoich 16. urodzin. W tamtym okresie gorąco wierzyłem w słowa dyrektora Festiwalu w Cannes, Thierry'ego Fremaux, że kino pozwala nam także pełniej pojąć i kochać kobiety. Właściwie wciąż w nie wierzę. Patrząc z tej perspektywy, z miejsca zakochałem się w Sharon Tate - ta platoniczna miłość w moim życiu będzie zapewne trwać już zawsze. Dopiero kilka dni później natrafiłem na szczegóły dotyczące jej śmierci. Po latach, mając już za sobą seans Pewnego razu... w Hollywood, zupełnie enigmatycznie powiem: dziękuję, panie Tarantino. Miłość do X Muzy pozwala najwidoczniej zmierzyć się z każdą traumą. Zdaje się też, że jest nieśmiertelna...