Lounès paraissait nerveux en cette journée du 25 juin 1998, attablé en compagnie de son épouse et de ses deux belles sœurs au "Concorde", un grand restaurant de Tizi-Ouzou : c'est à peine s'il a touché à son assiette. Sitôt le repas avalé, tout le monde repart vers Taourirt Moussa. La route, qui connaît un trafic chargé à la mi-journée, est curieusement vide. À 150 mètres du village de Thala Bounane, à l'entrée d'un virage serré, la voiture de Lounès Matoub est prise sous le feu d'hommes armés, postés sur les deux côtés de la route. Sur la carrosserie, on relèvera 78 impacts de balles. Matoub est touché de sept balles, dont deux mortelles. La nouvelle de la mort du « Rebelle » se propage dans toute la Kabylie. À Tizi-Ouzou, une foule en furie assiège l'hôpital où se trouve le corps. Les jeunes s'en prennent aux symboles du régime... L'identité des assassins ne fait pas de doute pour eux, ils crient: «Pouvoir assassin[14]!» Quelques heures après cet assassinat, Nordine Aït-Hamouda intervient dans plusieurs médias internationaux (France Info, LCI) pour affirmer que les assassins sont les islamistes du GIA. Malika Matoub, la sœur de Lounès, déclare sur France 3 : « La question ne se pose pas. Ce sont les islamistes. C'est le GIA[15]. » Le lendemain de l'attentat, c'est toute la Kabylie qui s'embrase pendant plusieurs jours : elle est le théâtre de violentes manifestations et d'émeutes. Un bilan officiel fait état de trois morts et de nombreux blessés[16].

À Thala Bounane, lieu de l'embuscade, une poignée de villageois commence à parler. Ils révèlent avoir signalé à maintes reprises à la gendarmerie la présence d'étrangers armés se promenant en plein jour dans le secteur. Rebutés par les gendarmes, ils décident trois jours avant l'assassinat de faxer une pétition aux autorités algériennes et à Amnesty international. Ils avaient aussi remarqué des voitures visiblement en repérage et un groupe de trois civils armés menant des opérations au même endroit. Le matin même de l'assassinat, vers 11 heures, les gendarmes de Beni Douala avaient fait le tour des habitations. Aux commerçants, ils avaient demandé de fermer. À tous, ils avaient ordonné de ne pas sortir ou, mieux, de quitter le secteur, affirmant qu'il allait y avoir un ratissage. Vers midi, juste avant l'assassinat, des gendarmes se sont mis à dévier la circulation (au niveau de Beni-Aissi) et à Thala Bounane : seule la Mercedes noire de Lounès sera autorisée à emprunter cette route sur laquelle elle sera mitraillée quelques minutes plus tard. Certains villageois décident d'aller témoigner à la Brigade. Ils ne sont pas reçus. Cinq jours après, les six gendarmes sont mutés[17]. Le 30 juin 1998, dans un communiqué transmis à l'AFP, une fraction du GIA de Hassan Hattab revendique l'assassinat[18]. Quelques jours plus tard, dans une interview accordée à L'événement du jeudi du 22 au 29 juillet 1998, Malika Matoub revient sur ses déclarations initiales, elle n’exclut pas la possibilité d’un assassinat commis par «un groupe armé manipulé par une frange du pouvoir »[19]. Le jeudi 8 octobre 1998, le quotidien El Watan rapporte que les assassins présumés de Lounès Matoub ont été identifiés par les services de sécurité[16]. Parmi les membres identifiés, seuls Medjnoun Malek et Chenoui Mahieddine seront poursuivis par le tribunal criminel de Tizi Ouzou pour participation et complicité dans l'assassinat de Lounès Matoub, puisque les autres mis en cause avaient été abattus par les services de sécurité dans différentes opérations antiterroristes[20].