1931年11月19日早8：00时，徐志摩搭乘中国航空公司济南号邮政飞机由南京北上，他要参加当天晚上林徽因在北平协和小礼堂为外国使者举办中国建筑艺术的演讲会。当飞机抵达济南南部党家庄一带时，忽然大雾弥漫，难辨航向。机师为寻觅准确航线，只得降低飞行高度，不料飞机撞上开山，当即坠入山谷，机身起火，机上人员全部遇难。

关于他遇难的原因，除直接原因林徽因外，还与陆小曼迟迟不肯答应北上，以及大雾影响、主机师王贯一前晚准备女儿婚事忙到很晚，飞行时精神太差有关。蔡元培为其写挽联：谈话是诗，举动是诗，毕生行径都是诗，诗的意味渗透了随遇自有乐土；乘船可死，驱车可死，斗室生卧也可死，死于飞机偶然者，不必视为畏途。