شهید صیاد شیرازی در بامداد ۲۱ فروردین ۱۳۷۸ به وسیله عوامل استکبار و هماهنگی سرویس های اطلاعاتی و امنیتی آمریکا توسط سازمان مجاهدین خلق منافقین در پوشش رفتگر، مقابل درب منزل مسکونی‌اشان واقع در تهران و در برابر دیدگان فرزندش به شهادت رسید. زهره قائمی هماهنگ شده استکبار، به عنوان مسئول عملیات ترور شهید صیاد شیرازی مشخص شد.
در مراسمی با حضور حضرت آیت الله العظمی امام خامنه‌ای مدظله العالی رهبر معظم انقلاب و فرمانده کل قوا و مقامات لشکری و کشوری و جمعی از دوستدارانش تشییع گردید، علی صیاد شیرازی در قطعه ۲۹ بهشت زهرا سلام الله علیه به خاک سپرده شد.
سپاه پاسداران انقلاب اسلامی در همان سال اول شهادت و با برنامه دقیق عملیات تلافی جویانه خود را انجام داد و با شلیک بیش از هزار گلوله توپ و موشک به مقرهای منافقین در داخل خاک عراق انجام شد و بدون شک دستور شهادت صیاد شیرازی از یک رده بالاتر به منافقین خلق داده شد و شخص صدام این دستور را به منافقین داد. سپاه پاسداران در همان سال اول شهادت وی، طی یک طرح عملیاتی از ساعت ۴ تا ۸ صبح تمام مقرهای دشمن را از پادگان اشرف گرفته تا العماره را با شلیک بیش از هزار موشک و گلوله توپ‌خانه بُرد بلند، منهدم و تلفات سنگینی را به مجاهدین خلق وارد کرد.