1938年12月29日汪精卫在越南河内发表投敌艳电，正式成为了一名大汉奸，蒋介石气急败坏，立刻派戴笠安排锄奸行动，然而由于汪精卫行事十分小心，防范严密，戴笠多次暗杀均以失败告终，还损失了不少爱将，戴星炳就是其中一位。

1939年5月汪精卫从河内来到了上海，戴笠立刻进行了第二次刺杀汪精卫的行动，这次他决定派戴星炳前去完成这个任务，因为戴星炳之前是汪精卫改组派的成员，方面接近汪精卫，然而当戴星炳真的去上海行动时才发现，因为自己的地位低，根本没有办法接近汪精卫。

时间转眼过去半年多，戴星炳刺杀汪精卫的工作毫无进展，于是戴笠又派统局书记长吴赓恕带着10名特务前去增援戴星炳，等吴赓恕一到上海，戴星炳立刻找到了好友许天民，许天民和伪上海市市长傅筱庵关系很好，因此就想策反傅筱庵一起加入刺杀汪精卫的行动，狡猾的傅筱庵当面答应了许天民，转脸就把此事告诉了汪精卫。

不久之后，戴星炳和许天民就因傅筱庵的出卖而被捕，伪军大特务丁默邨和李士群在得知戴星炳的真实身份后，便通过他与戴笠联系，希望双方停止互相厮杀，戴星炳答应写信给戴笠，不久之后戴星炳就收到了戴笠的回信。

戴笠在信中说“电悉。请示校长同意后，同意所请，渝沪可互相谅解。目前时局更加艰难，战事日益紧张。敌我双方，互有消长。唯日人灭我之心不死，后患无穷，望好自为之，与汪共处。前所计划之事，一切作罢。以后可保持电讯联系。”

丁默邨和李士群也不是等闲之辈，他们在反复检查此信后，发现信中有几个字写的比较粗，而把这几个粗字连在一起读，竟然是“加紧灭汪”，得知真相的丁默邨和李士群恼羞成怒，立刻把此事报告给了汪精卫，汪精卫对戴星炳的背叛极为痛恨，下令将戴星炳立即枪毙。

戴星炳因为一封戴笠的回信被枪决，他的死也成为了刺杀汪精卫行动中第一个牺牲的军统人员。