Ngày 27 tháng 7 (âm lịch) năm Nhâm Tuất (1442), vua Lê Thái Tông đi tuần ở miền Đông, duyệt quan ở thành Chí Linh, Hải Dương. Nguyễn Trãi đón vua ngự ở chùa Côn Sơn, nơi ở của Nguyễn Trãi. Ngày 4 tháng 8 (âm lịch) vua về đến Lệ Chi Viên thuộc huyện Gia Định (nay thuộc thôn Đại Lai, xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh). Cùng đi với vua có Nguyễn Thị Lộ, một người thiếp của Nguyễn Trãi khi ấy đã vào tuổi 40[1] được vua Lê Thái Tông yêu quý vì sắc đẹp, văn chương hay, luôn được vào hầu bên cạnh vua. Khi về đến Lệ Chi Viên, vua thức suốt đêm với Nguyễn Thị Lộ[2][3] rồi băng hà, lúc này ông mới 20 tuổi[3]. Các quan bí mật đưa về, ngày 6 tháng 8 (âm lịch) mới đến kinh sư, nửa đêm vào đến cung mới phát tang. Triều đình đã quy cho Nguyễn Thị Lộ tội giết vua. Nguyễn Trãi và gia đình bị án tru di tam tộc và bị giết ngày 16 tháng 8 (âm lịch) năm này[2]. Đến tháng 7 (âm lịch) năm Giáp Thân (1464), vua Lê Thánh Tông đã rửa oan cho Nguyễn Trãi, truy tặng ông tước Tán Trù bá và bổ dụng người con còn sống sót của ông là Nguyễn Anh Vũ
Truyền thuyết
Có truyền thuyết một thời cho rằng lúc (theo truyền thuyết thì cha của Nguyễn Trãi là Nguyễn Phi Khanh cho học trò phát cỏ ở gò để làm chỗ dạy học cho học trò chứ không phải là Nguyễn Trãi) Nguyễn Trãi còn dạy học có dự định cho học trò phát hoang khu vườn, đến đêm nằm mơ thấy một người đàn bà với bầy con dại tới xin ông cho thư thả ít hôm mới dọn nhà vì con mọn, sáng ra khi học trò của ông phát cỏ vườn nhà thì đánh chết một bầy rắn, lúc đó ông mới hiểu ra ý nghĩa giấc mơ, ông than thở, cho chôn bầy rắn và cho học trò biết là loài rắn thường hay thù dai, thế nào cũng trả thù ông. Đêm đó, lúc ông đọc sách thì có con rắn bò trên xà nhà nhỏ một giọt máu thấm vào chữ "đại" ("đời") qua ba lớp giấy ứng với việc gia tộc ông bị hại đến ba đời. Ngày sau con rắn hóa ra bà Nguyễn Thị Lộ dụ dỗ ông, hại ba đời nhà ông và biến thành rắn bò đi khi bà Nguyễn Thị Lộ bị dìm xuống sông.
Nhiều người tin rằng truyền thuyết này nhằm đổ tội cho bà Nguyễn Thị Lộ, giải thích nguyên nhân tiền định về cái chết của vua Lê Thái Tông và Nguyễn Trãi, xoa dịu lòng tiếc thương Nguyễn Trãi và chán ghét nhà Lê nhỏ mọn đối với công thần. Họ cho rằng đây là thuật tuyên truyền của tầng lớp thống trị hồi đó lợi dụng lòng mê tín của nhân dân. Ngày nay truyền thuyết này bị bác bỏ và không được xác chứng.
Nguyên nhân
Đến nay, một số nhà nghiên cứu sử Việt Nam, như Phan Duy Kha, Lã Duy Lan, Đinh Công Vĩ (trong tác phẩm "Nhìn lại lịch sử"), cho rằng chủ mưu vụ án chính là Nguyễn Thị Anh, vợ thứ vua Lê Thái Tông.