A dare l'allarme per la sparizione di Antonio furono due suoi amici georgiani, militanti del Partito radicale transnazionale. Non avendo sue notizie si recarono a casa sua dove trovarono la porta socchiusa e l'abitazione messa a soqquadro. Il suo corpo senza vita fu ritrovato la mattina del 16 ottobre 2000, sul ciglio della strada del passo di Gombori in direzione della valle del Pankisi. Poco distante c’è una base russa e per poter transitare da quelle parti se non si è militari, bisogna mostrare i documenti ed essere registrati, ma di Antonio non c’è traccia. L’autopsia indicò che Antonio fu ucciso da un corpo estraneo che gli schiacciò lo sterno provocandogli gravissime fratture interne: una tecnica di tortura usata dai servizi segreti russi.
L'ex direttore di Radio Radicale, Massimo Bordin, ha ricordato che Antonio "non aveva mai nascosto a nessuno a Tblisi il senso dei suoi servizi giornalistici, il suo schierarsi senza dubbio dalla parte dei ceceni e nemmeno il suo rapporto con Radio Radicale e con i Radicali. Tant'è vero che durante la sua partecipazione al convegno dei verdi georgiani, un signore che parlava russo minacciò pubblicamente Antonio e il tutto il Partito Radicale Transnazionale”. In quel periodo, infatti, il governo russo aveva cercato di far estromettere il PRT dall'Onu con una serie di accuse gratuite. Il regista Massimo Guglielmi ha avanzato anche l'ipotesi che Antonio Russo sia stato eliminato a causa della documentazione che stava raccogliendo su un traffico di organi su bambini ceceni negli ospedali di Grozny.
Antonio Russo era un giornalista per passione, uno che voleva andare a vedere le cose là dove succedono. E ci è andato: in Ruanda, Algeria, Zaire, Bosnia, Kosovo e da ultimo in Cecenia. Da tutti questi luoghi ha raccontato quello che vedeva. "Dobbiamo ricordarci che l’informazione è un veicolo diretto all’utente, non un soliloquio da parte del giornalista. Bisogna tenere sempre presente che chi è dall'altra parte del microfono deve poter comprendere una realtà in cui non è presente".
Antonio Russo: il suo lavoro di reporter nell'archivio di Radio Radicale