石友三被捕后，高树勋怕夜长梦多当天晚上就命令手下营长高金兰去处死他。石友三知道后叹了口气说：“我早料到了，只是没想到会这么快。请你告诉高军长，要将我的尸体交孙总指挥送回东北故里。”

由于石友三和高树勋都是西北军老兄弟，高树勋指示高金兰杀石友三时要不见血，减少痛苦，保留全尸。

于是高金兰对石友三说：“总司令你自缢吧。”拿绳的士兵就在屋梁上栓绳套。石友三却说：“那太慢了，你们就这样开枪吧，用军毯包住我的尸体。”高和士兵们围着石劝说，但石硬是不肯钻绳套，而要用手枪自杀。

正在纠缠不休时，高树勋派一名传令兵来问石死了没有。传令兵见石仍活者，就将高金兰叫出屋外说：“快点吧，军长催了。”

高金兰这下有点急了，转身进屋说：“总司令不自缢，咱们往外背吧！”石有三急忙说：“我哪里也不去，就死在这里。”话音刚落，高金兰就命令一名士兵迅速从石的背后用绳套住他的脖子，将绳头背在肩上向后使劲拽，而另几名士兵则将石友三拉胳膊架腿向门外拉。石友三拼命挣扎，脖子上套着绳，嘴里只能发出痛苦的呻吟却说不出话，悬空的两脚在无力地踢着。

当他们出军部大门时，石友三的身体还在抖动，走到一个十字路口时，石的喉咙还有响声，过了一会才没气。士兵们将石友三放到地上，解开绳索，守了1个多小时，待其身体慢慢凉了，才用土坯将石的尸体堵在防空洞里。

曾经叱咤风云的石友三就这么死了，死的方式也是如此的憋屈。孙良诚知道石友三已经死了的消息后，派人把石友三的尸体运走，买了副棺椁派专人送回石友三的东北老家埋葬。