Po celé zemi se objevily plakáty s cenou za Sternovu hlavu. Stern putoval od úkrytu k úkrytu v Tel Avivu a v kufru nosil skládací postýlku. Když mu došly úkryty, přespával na schodištích činžovních domů. Nakonec se přestěhoval do bytu v Tel Avivu, který si pronajali Moše a Tova Svoraiovi, členové Lehi. Moše Svorai byl dopaden britskými detektivy, kteří provedli razii v jiném bytě, kde byli dva členové Lehi zastřeleni a Svorai a jeden další zraněný byli hospitalizováni. Sternova „spojka“ z Lehi, Hisia Shapiro, si jednoho rána myslela, že ji možná někdo sleduje, a přestala nosit zprávy. Dne 12. února 1942 přišla s poslední zprávou, od Hagany, která nabízela, že Sterna ubytuje po celou dobu války, pokud se vzdá boje proti Britům. Stern předal Shapirovi dopis, v němž odmítl útočiště a navrhl spolupráci Lehi a Hagany v boji proti Britům. O několik hodin později přijeli britští detektivové prohledat byt a zjistili, že se v něm Stern skrývá. Byla to matka jednoho z členů „Lehi“, která nechtěně dovedla policii ke Sternově úkrytu v Tel Avivu. Dva sousedé byli přivedeni, aby dosvědčili správnost prohlídky. Po jejich odchodu byla odvedena i Tova Svoraiová, takže Stern zůstal sám se třemi ozbrojenými policisty. Pak byl Stern za dodnes sporných okolností zastřelen.
V „nejtajnější“ zprávě, kterou policie předložila britské povinné vládě, se uvádí: „Stern si … právě dokončoval šněrování bot, když náhle skočil k protějšímu oknu. Byl v polovině cesty z okna, když ho zastřelili dva ze tří policistů v místnosti“. Asistent superintendanta Geoffrey J. Morton, nejstarší z přítomných policistů, později ve svých pamětech napsal, že se obával, že se Stern chystá odpálit výbušné zařízení, jak předtím vyhrožoval, pokud bude dopaden.
Policejní verzi odmítli Sternovi stoupenci i další lidé, kteří se domnívali, že Stern byl chladnokrevně zastřelen. Morton úspěšně zažaloval čtyři vydavatele knih, kteří tvrdili, že Sterna zavraždil, včetně anglického vydavatele knihy Vzpoura, který se dohodl bez konzultace s autorem, Menachemem Beginem, který se chtěl obrátit na soud. Lehi se Mortona pokusila neúspěšně zavraždit nejméně třikrát. Binyamin Gepner, bývalý člen Lehi, který v roce 1980 vedl rozhovor s dalším policistou Stewartem, jenž byl přítomen Sternově smrti, uvedl, že Stewart fakticky přiznal, že byl Stern zavražděn, ale později to odmítl zopakovat. Policista Bernard Stamp, jehož zbraň byla na Sterna namířena až do Mortonova příjezdu, v rozhovoru, který v roce 1986 odvysílal izraelský rozhlas, řekl, že Mortonova výpověď je „nesmysl“. Podle Stampa Morton Sterna vytáhl z pohovky, na které seděl, „tak trochu do něj strčil, otočil ho a Morton ho zastřelil“. Stamp byl citován, že Stern byl zabit, když byl neozbrojen a neměl šanci uniknout.
Tova Svorai vzpomínal ve svých pamětech:
„Asi v půl desáté se ozvalo klepání na dveře, příliš jemné na to, aby signalizovalo přítomnost policie. Yair… šel do skříně a teprve potom jsem otevřela dveře. Ve dveřích stál ‚hodný‘ detektiv Wilkins a za ním dva muži. Wilkins byl vždy velmi zdvořilý, možná až příliš. Zeptal se mě, proč jsem nešla navštívit svého manžela Mošeho a jestli o něj nemám strach. Řekla jsem mu, že kdybych šla do nemocnice, okamžitě by mě zatkli. Prohledali můj pokoj… pak šli dolů a přivedli dvě sousedky, ženy, aby měli svědky… šli ke skříni… jeden z policistů ji otevřel. Yair nebyl nikde k vidění. Policista strčil levou ruku do skříně a začal ji prohledávat, a když narazil na Yaira, vytáhl ho ven. Zároveň si strčil pravou ruku do zadní kapsy a vytáhl pistoli. Vběhl jsem mezi něj a Yaira a řekl: „Nestřílejte! Jestli vystřelíš, zastřelíš mě.“…. ve své nevinnosti jsem si myslel, že jsem Yairovi zachránil život… jak jsem se mýlil. Donutili ho sednout si na pohovku… objevili se další detektivové, měli pouta a spoutali jimi Yairovy ruce za zády….řekli mi, abych se oblékl a šel dolů… nastoupil jsem do malého auta… najednou jsem uslyšel tři výstřely.“ Znovu jsem se podíval na Yaira.
Jeho syn Yair, který se narodil několik měsíců po Sternově vraždě, je zkušený novinář a televizní hlasatel, který kdysi vedl izraelskou televizi. Jeho vnuk Šaj působil v Izraeli rovněž jako mediální osobnost a moderátor.