رحلت اسرارآمیز آیت‌الله سید مصطفی خمینی، فرزند ارشد رهبر كبیر انقلاب اسلامی، در شرایطی در اول آبان 56 رخ داد كه درگذشت مشكوك دكتر علی شریعتی در خرداد همان سال اذهان را برای پذیرش هرگونه اقدام و توطئه ساواك آماده كرده بود. علاوه بر آن، حاج آقا سید مصطفی نسبت مستقیم و نزدیكی نیز با رهبر نهضت اسلامی داشت كه از مدت‌ها قبل علیه رژیم پهلوی فعالیت می‌كرد و این موضوع نیز نقش ساواك را پذیرفتنی می‌نمود.
در هر صورت آیت‌الله سید مصطفی خمینی در سحرگاه یكشنبه اول آبان 1356 برابر با نهم ذیقعده 1397 قمری در سن 47 سالگی در منزل خود در نجف اشرف به صورت ناگهانی و مرموز رحلت نمود. با توجه به اینكه امام خمینی(ره) اجازه كالبدشكافی پیكر وی را ندادند، لذا جریان درگذشت وی به صورت رازآلود باقی ماند. با توجه به رازناك ماندن رحلت یا شهادت آیت الله سیدمصطفی خمینی، روایت ها، مستندات و نظرهای نزدیكان وی را به ترتیب تاریخ و اهمیت نظرشان ذكر می كنیم.
اولین كسی كه از رحلت سید مصطفی اطلاع پیدا كرد، خادم منزل وی به نام "صغرا خانم" بود. وی مشاهدات خود را چنین بازگو می‌كند: «شب آخر قرار بود برای آقا مصطفی مهمان بیاید. چون دیروقت بود، ایشان آمدند و به من گفتند: صغرا برو بخواب، من خودم در را باز می‌كنم. من هم اول به حرم رفتم، نماز خواندم، زیارت كردم، بعد به خانه آمدم و خوابیدم. صبح كه طبق معمول، صبحانه آقا را بالا بردم، دیدم آقا روی كتاب دعایشان خم شده‌اند، فكر كردم كه خوابشان برده است، صدایشان كردم و گفتم: آقا... آقا خوابتان برده... كه دیدم جواب نمی‌دهند و زیر چشمشان هم به رنگ خرما شده است. پایین رفتم و خانم ایشان را كه مریض بود، صدا كردم و خودم هم به كوچه رفتم و فریاد زدم كه آقا مصطفی مریض شده است كه در این هنگام آقای دعایی مرا دید و با یكی دو نفر دیگر به بالا آمد و آقا را به بیمارستان بردند.»
"معصومه حائری"، همسر سید مصطفی، دومین فردی بود كه از ماوقع اطلاع یافت. وی حوادث آن روز را چنین بازگو می‌كند: «او [حاج آقا مصطفی] مردی بسیار قوی و از سلامت كامل برخوردار بود؛ هیچ گونه ناراحتی و بیماری نداشت، به همین دلیل برخلاف آنچه شایع كردند سكته قلبی خیلی بعید به نظر می‌رسید. همان شب كه حاج آقا مصطفی شهید شد زودتر از معمول به خانه آمده بود، چون قرار بود كه ساعت دوازده، مهمان بیاید و من سخت مریض بودم. آقای دعایی كه همسایه ما بود، برای معاینه من دكتر آورد. از طرف دیگر، آقا مصطفی شب‌ها مطالعه داشت و ما یك ننه داشتیم كه اسمش "صغرا" بود، آقا مصطفی به او گفت: برو بخواب، اگر مهمان آمد، من در را باز می كنم. و ما دیگر نفهمیدیم كه مهمان‌ها چه وقت آمدند و كی رفتند و چه شد؟ ... پس از اطلاع از شهادت حاج آقا مصطفی خود را بالای سر او رساندم و دیدم دست‌های آقا مصطفی بنفش شده است و لكه‌های بنفش نیز روی سینه و سرشانه‌هایش دیدم. وی را بلافاصله با كمك آقای دعایی به بیمارستان انتقال دادیم. در آنجا به ما گفتند كه حاج آقا مصطفی مسموم شده و دو ساعت است كه از دنیا رفته است.»
"سید محمود دعایی" سومین نفری بود كه از درگذشت سید مصطفی باخبر شد. وی نیز ضمن بیان مطالب ذكر شده و تأیید آن، معتقد است كه فوت مشارالیه طبیعی نبوده و بر روی جسد وی علائم مسمومیت وجود داشته است. در ضمن او به موضوع دیگری هم اشاره دارد كه از این قرار است: «در خارج از بیمارستانی كه حاج آقا مصطفی را به آنجا انتقال دادیم، یك ماشین نمره تهران بود كه پس از شنیدن خبر درگذشت وی به طرف بغداد حركت كرد.» شایان ذكر است كه حجت‌الاسلام سید رضا برقعی كه از یاران نزدیك حضرت امام(ره) و آقا مصطفی بود روایت مشابهی را در خاطرات خود ذكر كرده است.
"سید حسین خمینی"، فرزند حاج آقا مصطفی نیز در رابطه با شهادت پدرش به نكته دیگری اشاره كرده و می‌گوید: «در بیمارستان، دكتر "ایاد علی البیر" برای معاینه پدرم آمد و گفت: مع الاسف، وی فوت كرده و مرگش هم عادی نیست. اگر اجازه بدهید بنده جسد را كالبدشكافی كنم و این مسئله را ثابت كنم. دكتر ایادعلی البیر جراح و فارغ التحصیل از دانشگاه سلطنتی لندن بود. پیكر مرحوم والد كالبدشكافی نشد؛ چون آن موقع كالبدشكافی از نظر عرفی، كار منكری به حساب می‌آمد، شرع هم جوازی برای آن قائل نبود؛ به خصوص كه در مورد شخصی مثل مرحوم والد قبح این مسئله بیشتر بود و نوعی بی احترامی محسوب می‌شد. طبیعی بود كه امام(ره) هم، چنین اجازه‌ای ندهند.»
"مرحوم سیداحمد خمینی" نیز معتقد بود كه برادرش به مرگ غیرعادی از دنیا رفته و به احتمال قوی در اثر مسمومیت به وسیله مأموران رژیم پهلوی شهید شده است. وی در این رابطه می‌گوید: «همین قدر می‌توانم بگویم كه وی چند ساعت قبل از شهادت، در مجلس فاتحه‌ای شركت می‌كند كه در آنجا بعضی از ایادی رژیم پهلوی دست اندركار دادن چای و قهوه در مجلس بوده‌اند.»
زمانی كه صحبت از كالبدشكافی جسد مطهر حاج آقا مصطفی شد، امام خمینی(ره) با كالبدشكافی موافقت نكردند و فرمودند: «با این كارها دیگر مصطفی به ما بازنمی گردد» "معصومه حائری" در این زمینه می‌گوید: «وقتی خواستند از جسد حاج آقا مصطفی كالبدشكافی به عملی آورند، حضرت امام(ره) اجازه این كار را ندادند و فرمودند: «عده‌ای بی گناه دستگیر می‌شوند و دستگیری اینها، دیگر برای ما آقا مصطفی نمی‌شود. از طرف دولت بعث عراق نیز از اعلام نظر پزشكان جلوگیری شد و اجازه ندادند پزشكان نظر خود را اعلام كنند و حتی آنان را نیز تهدید كردند؛ چون صددرصد عارضه ایشان مسمومیت بود.» در این میان واكنش ساواك این بود كه در همه گزارش‌ها، از درگذشت حاج آقا مصطفی با عنوان "فوت" یاد كرده و آن را ناشی از عارضه قلبی اعلام می‌كرد.
به هرحال پس از مخالفت امام خمینی(ره) با كالبدشكافی، ایشان دستور تشییع و تدفین را صادر كردند. پیكر حاج آقا سیدمصطفی را پس از غسل در رود فرات و طواف حرم امام حسین(ع) و حضرت ابوالفضل(ع) به نجف بازگرداندند و در روز دوم آبان 1356 در ایوان علوی حرم حضرت علی (ع)، مجاور مقبره علامه حلی به خاك سپردند.