در روزعاشورا پس از آنکه حضرت ابوالفضل علیه السلام شهادت بسیاری از خاندانش را مشاهده کرد، خطاب به برادران خود فرمود: برادرانم جانم به فدای شما باد! پیش بروید و جان خویش را سپر سید و آقای خود نموده از وی حمایت کنید و ثابت قدم باشید تا در کنار او به شهادت برسید. آنان به فرمان برادر به میدان رفتند و تمام تیرها و نیزهها و شمشیرها را به جان خریده به فیض شهادت نایل گشتند.
عبدالله بن علی علیه السلام پیش از برادران خویش به میدان رفت و چنین رجز خواند:
انَا ابْنُ ذِی النَّجْدَةِ والافْضالِ • ذاک عَلی الخَیرِ ذُو الْفِعالِ
سَیفَ رسول الله ذوالنِّکالِ • فی کلِّ یومِ ظاهِرُ الاهوالِ
برخی آوردهاند: خولی بن یزید اصبحی به وی نیزه زد و مردی از بنی تمیم بن دارم او را به شهادت رساند.
در گزارش آمده است عبدالله بن علی علیه السلام گفت: ای برادر -امام حسین علیه السلام- از غم فراق برادران طاقتم تمام گشته و از تشنگی جانم به لب رسیده است. اجازه فرما به آنان بپیوندم و خود را از غم این جهان فانی برهانم. آن حضرت با دیده اشکبار اجازه فرمود.
عبدالله به میدان رفت و در حمله نخست صد و بیست تن از سپاهدشمن را به هلاکت رساند و سپس به دست هانی بن عروه حضرمی یا فردی دیگر به شهادت رسید.
درود بر عبدالله فرزند امیرالمؤمنین علیه السلام؛ آزمایش شده در مصیبت و منادی دوستی (خاندان رسولالله) در میدان کربلا، آن کسی که از هر سوی ضربه خورد و زخم‌دار شد. خدا قاتل وی «هانی بن ثُبیتِ حضرمی» را لعنت کند.
