Mentre occupava il ruolo di sostituto procuratore della Repubblica di Roma fu assassinato dai Nuclei armati rivoluzionari per mano di Gilberto Cavallini e Luigi Ciavardini, a causa delle indagini espletate nell’ambito dell’inchiesta sull’eversione neofascista nella città. Un significativo particolare fu messo in risalto dalla televisione che, giunta sul posto dell’omicidio, ne inquadrò il cadavere, pietosamente coperto da un lenzuolo. Una scarpa del magistrato era infatti sfondata, a dimostrazione di uno stile di vita semplice e schivo, lontano dai clamori e dalla luce della ribalta mediatica, coerente col fatto che Mario Amato si stesse recando al lavoro a Piazzale Clodio con un autobus. L’auto blindata che egli aveva peraltro richiesto, gli fu negata con la burocratica giustificazione che gli autisti non sarebbero stati disponibili se non a partire dalle ore 9, laddove Amato aveva intenzione di mettersi al lavoro al Tribunale di Roma già dalle 8 del mattino. Dopo il suo omicidio al Tribunale furono assegnate trecento vetture blindate e il Procuratore Generale Giovanni de Matteo, che lo aveva lasciato di fatto solo nel suo lavoro d’indagine, fu inquisito dal Consiglio Superiore della Magistratura che lo trasferì ad altro incarico presso la Corte di Cassazione, finendo poi con l’essere definitivamente assolto in seguito dal tribunale di Perugia.