马新贻是在上任两江总督两年后被刺的。那是同治九年七月二十六日，马新贻去督署西边的校场演武厅参加阅射。马新贻在1869年时，在江宁练了四营新兵，新兵们每天都会操演两次，专习洋枪、抬炮、长矛，每月二十五校阅。当时江宁还有一年一度的总督阅射，允许百姓参观，为江宁一大盛典。因七月二十五日下雨，校阅之期便延迟了一日，二十六日马新贻参加完阅射像往常一样步行回官署，当时有负责警卫的督标中军副将喻吉三和替总督传令的武巡捕叶化龙及两三名马弁跟着马新贻。当马新贻一行人走到官署后院门口时，从人群中闪出一人，边口呼冤枉，边拔出匕首，刺入马新贻的右肋。
刺客名叫张汶祥，46岁，河南汝阳人。道光二十九年(1849年)南下宁波贩卖毡帽，据说当过四年太平军，还救过一个叫时金彪的清军俘虏。后来看到太平军大势已去，便与时金彪出逃，回宁波与南田海盗团伙往来密切，做过洪匪李侍贤的裨将。张汶祥束手就擒、自报姓名。第二天，马新贻毙命。
堂堂两江总督竟然在总督府被刺身亡，对风雨飘渺的清朝廷来说，不仅是种打击，也是讽刺。慈禧太后接到奏报后吃惊地表示:“马新贻此事岂不甚奇？” 1870年（同治九年）8月22日，上任仅两年的两江总督马新贻在箭场参加完阅射后步行回官署，刚走到官署后院门口，突然从人群中闪出一人，一边口呼冤枉，一边拔出匕首，刺入马新贻的右肋。冷兵器时代的刺杀行动技术含量要求非常高，荆轲刺秦王尽管挖空心思最终还是一去不复返。可是，就在检阅完军队回家的路上，在成群的亲兵随从护卫下，堂堂的两江总督竟被一个大街上窜出来的刺客刺中了，而且刺得非常到位，马新贻第二天就毙命了。怪不得慈禧太后接到奏报后吃惊地表示：“马新贻此事岂不甚奇？”
更奇的还是刺客的供词。据刺客供称，他叫张汶祥，46岁，河南河阳人。道光二十九年（1849年）南下宁波贩卖毡帽，当过四年太平军，其间救过一个叫时金彪的清军俘虏。后来看到太平军势力不支，与时金彪趁机逃出，辗转回到宁波，与南田海盗团伙往来亲密。他交代的杀人动机有三点：一是他回到宁波后发现自己的老婆和钱财被一个叫吴炳燮的霸占了，于是找到时任浙江巡抚的马新贻拦轿喊冤，马未受理。他只好到宁波府告状，虽然要回了妻子，但是钱没有追回来，气急之下，逼老婆吞烟自尽，马应该对他的不幸负责；二是他的很多海盗朋友被马巡抚捕杀，海盗们说他最讲义气，应该杀马新贻为朋友报仇，同时也泄私愤；三是他私自开的“小押”（重利盘剥的典当行）生意被马巡抚明令禁止，绝了他的生路，加深了他对马的愤恨。新仇旧恨加在一起终于使张汶祥动了杀心，一路跟随马新贻从浙江到了福建、江苏，两年之后终于找到机会将其刺杀。
这份供词漏洞百出，却是官方认可的定谳，签字画押后，如今尚存于台北故宫博物院。张汶祥为何“刺马”？清廷给出的答案是“听受海盗指使并挟私怨行刺”，“实无另有主使及知情同谋之人”。1871年10月，张汶祥被剖腹挖心，祭奠马新贻。