Para cometer el asesinato tres miembros del grupo Vizcaya de ETA secuestraron en Bilbao a un taxista. A bordo del taxi, conducido por uno de los terroristas, se acercaron hasta donde se encontraba Julio César Sánchez, a escasos metros del portal de su domicilio, con sus cuatro niños, dos de ellos agarrados de la mano. Uno de los terroristas se apeó del vehículo y le disparó un único tiro en la cabeza, provocándole la muerte en el acto. Los niños, horrorizados, se echaron sobre el cuerpo de su padre gritando "¡Mi aita, mi aita!" (Diario 16, 29/10/86). Mes y medio antes, el 10 de septiembre, la banda terrorista ETA asesinó a María Dolores González Catarain, Yoyes, delante de su hijo de tres años.
Mientras el pistolero huía en el taxi, donde aguardaban sus dos cómplices, la mujer de Julio César, que había visto a su marido tendido en el suelo desde el balcón de su domicilio, bajó enseguida a la calle. Clientes que estaban en los bares de la zona apartaron a los niños del cadáver de su padre, que yacía en mitad de un gran charco de sangre, y llamaron a la asociación de ayuda en carretera Detente y Ayuda (DYA), que trasladó a la víctima al Hospital Civil de Basurto, donde ingresó cadáver.
La Policía encontró en el lugar donde quedó tendido Julio César Sánchez un casquillo de bala del calibre 9 milímetros parabellum de la marca Geco. Poco después, el taxi utilizado por los terroristas fue localizado en un aparcamiento próximo.
El funeral por su alma se ofició a las dos menos cuarto de la tarde del día siguiente en la parroquia de Nuestra Señora de Lourdes, en el mismo barrio de San Adrián donde vivía el policía, con la asistencia de su viuda, que no pudo contener el llanto durante toda la ceremonia. El sacerdote que ofició el funeral resaltó en su homilía la vinculación del policía asesinado con la vida de la parroquia y del barrio, y destacó sus cualidades personales. Entre las personas asistentes estaban el secretario de Estado de Seguridad, Rafael Vera; el director general de la Policía, José María Rodríguez Colorado, y el delegado del Gobierno en el País Vasco, Ramón Jáuregui. El Partido Nacionalista Vasco (PNV) y el Partido Socialista de Euskadi (PSE-PSOE) coincidieron a la hora de afirmar que el asesinato de Julio César Sánchez formaba parte de la "cruel campaña electoral de ETA".
Un segundo funeral se celebró en la parroquia del Nombre de María de Salamanca, que se quedó pequeña para los centenares de personas que quisieron rendir un último homenaje al policía asesinado. Después del funeral, los restos mortales de Julio César Sánchez fueron enterrados en el cementerio de la ciudad.
En 2002 la Audiencia Nacional condenó a Julián Achurra Egurola, alias Pototo, entregado temporalmente por Francia al efecto, como coautor de un delito de asesinato a la pena de 28 años de reclusión mayor. Este etarra, entre cuyos muchos crímenes consta el haber dado la orden de secuestrar a José Antonio Ortega Lara, no fue el que efectuó los disparos que acabaron con la vida de Julio César Sánchez.
Errores cometidos por los tribunales españoles en la tramitación de las solicitudes de extradición han impedido que la etarra Carmen Guisasola Solozabal, alias Carmen y Lourdes, sea juzgada por el asesinato de Julio César Sánchez. Como ya ocurriera en julio de 1992, cuando el Tribunal de París rechazó una demanda por un atentado con coche bomba en el que resultó muerto el policía Luis Navarro Izquierdo en Basauri, alegando como motivo que la orden de detención presentada ante la justicia francesa era una fotocopia y no una orden original, en el caso de Julio Sánchez una circunstancia similar llevó a la justicia francesa a rechazar la petición de extradición para que fuese juzgada en España por este crimen. El tercer autor del atentado, junto a Pototo y Carmen Guisasola habría sido Armando Ribeiro Tormo, alias Erreka.
Julio César Sánchez Rodríguez, cabo primero de la Policía Nacional de 31 años de edad, estaba casado con Leonor Fuente. El matrimonio tenía cuatro hijos de corta edad, dos niños y dos niñas. Natural de Salamanca, hacía ocho años que vivía en el País Vasco. Había ingresado en el Cuerpo Nacional de Policía en 1977, y cuando fue asesinado estaba destinado en las oficinas de expedición del Documento Nacional de Identidad de la comisaría Centro de Bilbao, por lo que solía vestir de paisano cuando iba por la calle.
