为了达到目的，日本特务机关做了周密的设计。在利诱之前，先进行酷刑威逼，张永兴多次被折磨得昏死过去，但是仍然不吐露一点情报，张永兴的五弟张克兴同大哥完全一样。
   
    遵照东条英机的指令，第二步劝降，希望张永兴等为他们工作，条件是可以在日本定居，在伪满洲国可以担当县一级的官员；第三步是亲情战略。日本人把张永兴的妻子和孩子抓到宪兵队，毒打他年仅3岁的儿子。可是这些都没有动摇张永兴的信念，他紧咬牙关，依旧不透露半点情报。张永兴瞪着眼睛甩出来几句话：你们别问了，我就是死也不会对你们说的，你们侵略了我们的国家，我们还能投降你们？    
   
    是生是死，何去何从。东条英机费劲思量。这时一个意外让他不再做最后的纠结，断然下了狠心。
   
    1936年12月31日下午，关押张永兴齐齐哈尔市日本陆军监狱，突然发生了105人的集体越狱事件，部分被关押的抗日志士，趁日本军警送饭之机夺取武器集体越狱。关东军宪兵队立刻召开会议，担心夜长梦多，万一张永兴跑了对关东军的危胁就太大了。东条英机密电批示：苏联间谍张永兴，此人头脑清醒，生性顽强，保留下来对日满危害极大，应按当初拟定方针，收买不成则枪决。　　
    1937年1月5日下午4点，齐齐哈尔市下起了鹅毛大雪，几辆警车在呼啸的寒风中迅速地开到了北郊的白塔附近，在一片乱坟前停了下来，张永兴特大谍报案的八位中国人被推下了车。按照惯例，刽子手在临行前给每个人发了一支香烟，八位壮士接过香烟面带微笑互相道别……

    就这样，张永兴张克兴等人英勇献身。

    1948年，当地党组织找到了张永兴兄弟的遗骨，把他们移葬到齐齐哈尔西满革命烈士陵园。4月5日，西满革命烈士陵园举行落成典礼和烈士安葬追悼大会，朱德总司令题词: “浩气长存”！
   
    英雄事迹光辉永存，不料半个多世纪后却出现了意外的插曲。《我的忏悔》一书作者土屋芳雄是参与抓捕张永兴兄弟的日本宪兵之一。根据土屋芳雄自述，他在搜查逮捕张永兴的行动中起到了决定性的作用，张克兴经不住敌人的严刑拷打，供出了哥哥张永兴的藏身之地，然后张永兴在敌人的软化政策之下，投靠了日本人，供出了组织的全部情况。

    如果真的如此，显然和我们上述了解的大相径庭。那么，张永兴究竟是英雄还是叛徒？这不免让人对这位传奇般的英雄身世产生疑问？