戴笠又把马汉三所收的贿物查得清清楚楚，勒令马汉三，必须将一切脏物全部上交国库，否则以贪污罪枪毙。马汉三不敢违抗，交出全部脏物，又将乾隆帝宝剑交给戴笠。戴当场试剑，把三十块银元叠在一起，一剑下去，顿时所有银元一分为二，看得人连声惊呼：“好剑！好剑啊！”戴笠兴奋异常，一时高兴竟把责罚马汉三违法的事全都免了。
马汉三在戴笠手下干了多年的特工，深知他深不可测，翻脸无情，担心夜长梦多，日后生变，便横下一条心：与其等死，不如先下手为强！经过反复思考，他终于想出一个历史上屡试不爽的计策：戴笠是好色之徒，抓住他这个致命的弱点，用“美人计”要他的命！当夜他便要自己情妇、机要秘书刘玉珠到戴笠身边卧底，然后看情况再下杀手。刘玉珠与马汉三有多年的肌肤之亲，自然欣然应允。1946年3月16日，戴笠从北平飞青岛，准备面晤美军司令柯克上将。那时戴笠想当上国民党海军总司令，四处活动，特别想争取“太上皇”美国军界头面人物的支持。
临行之前，马汉三特意安排刘玉珠伴随，照料戴笠生活。刘玉珠年轻貌美，使出千般温柔弄得戴笠神魂颠倒。
戴笠临时决定在3月17日飞回南京，不得不与刘玉珠告别。刘玉珠与马汉三的挚友、军统青岛情报站梁若节密谋，由梁将定时炸弹带上飞机，做了一番手脚，计划定于当天中午12点半在空中爆炸。不想老奸巨猾的戴笠命令飞机提前起飞，马汉三、刘玉珠觉得这次计划有流产的危险，顿感六神无主，不由哀叹连声。
真是天有不测风云，人有旦夕祸福，谁料上天竟然助了马汉三、刘玉珠的一臂之力。当日上午，南方气候恶劣，上海大雨滂沱，杭州出现浓雾，两地均不能降落飞机。直飞南京，在空中多飞了一个小时。飞抵南京东郊上空，恰好正合爆炸时间。只见“轰”的一声巨响之后，飞机便坠落在“大山”地带，戴笠被炸得粉身碎骨！消息传开，马汉三得知戴笠已死，不禁欣喜若狂，于是举行家宴，与刘玉珠举杯庆祝谋杀计划成功。过了几天，马汉三将川岛芳子从狱中放出，然后用重金买来一个相貌、身材与川岛芳子相似的刘凤玲冒名顶替。马汉三欺骗她说：“坐几天牢，很快放你出去。”刘凤玲进了监狱，次日就被拖出去枪杀灭口，冤死狱中。戴笠尸体葬在南京中山陵附近，蒋介石亲自主祭，追赠戴笠为中将，并将戴笠飞机失事的地点“大山”命名为“戴山”。
戴笠意外丧命，震动了南京，蒋介石自然不会放过，立即命新任军统局局长毛人凤进行彻查。毛人凤既为戴笠死去自己顺利升迁暗喜，更为若破案成功能在蒋介石面前表功感到高兴。他精明能干，当即组成专门班子，限时破案。专家们首先检查飞机残骸，认定飞机是被炸弹炸毁的。接着取得了刘凤玲家属提供的冒名代人受过的证据。从这条线索追下去，马汉三露了马脚，不得不承认勾结刘玉珠谋杀戴笠的事实。参与这一行动计划的刘玉珠、梁若节均供认不讳。1948年9月，蒋介石下令将马汉三、刘玉珠等人枪毙于北平城郊，然后在军统内部下了封口令，使外界一直认为戴笠死于天气的原因。