ב-1 באפריל2002 הוצב מרדכי עם שני שוטרים נוספים במחסום ברחוב הנביאים פינת דרך חיל ההנדסה (שדרות בר-לב). בשעה 20:45 בערך הוא הבחין ברכב שנעצר בדרך חיל ההנדסה, לפני הפנייה לרחוב הנביאים, כשחציו על המדרכה וחציו על הכביש. מרדכי חשד ברכב, וניגש לבדוק אותו, אך הנהג ברח מהרכב, ואז נשמע קול פיצוץ עז. מן הפיצוץ נהרג מחבל שישב ברכב, ומרדכי נפצע באופן אנוש. הוא הובהל לבית החולים שערי צדק, שם נפטר מפצעיו.
בנוסח עיטור המופת שהוענק למרדכי לאחר מותו, נכתב כי "מנע בגופו פיגוע תופת בירושלים וגילה ערנות, יוזמה ואומץ לב הראויים לשמש מופת."