اكثر مورخان معتقدند امام(ع) را مسموم ساختند و به شهادت رساندند اما در اين ميان، برخي گزارش‌هاي عجيبي را روايت كرده‌اند؛ مانند ابوالفرج اصفهاني كه مي‌نويسد: موسي‌بن‌جعفر(ع) را با پيچيدن در فرش خفه كردند يا حمدالله مستوفي قائل است كه امام‌كاظم(ع) را با ريختن سرب گداخته در گلويش به شهادت رسانده‌اند. اين اقوال به قدري ضعيف و غيرمستند هستند كه در سده‌هاي پس از خود قابل اعتنا نبوده و فراتر از نقل يك كتاب پيش‌نرفته است.
اما آنچه قدر مسلم داستان شهادت امام هفتم را روشن مي‌كند اين است كه حضرت در واپسين سال‌هاي زندگي مبارك خود و پس از تحمل زندان‌هاي پياپي در مدينه، بصره و بغداد، در زندان سِنْدي بن شاهك، محصور و پس از تحمل آزار و اذيت‌هاي فراوان در همانجا مسموم شد. انتقال امام كاظم(ع) به زندان سِنْدي با توطئه هارون‌الرشيد، خليفه عباسي صورت گرفت كه بيم آن داشت با مراجعه همه‌جانبه شيعيان به امام(ع) و نفوذ كلامي و معنوي او در ميان توده‌هاي مردم، قدرت و شوكت دستگاه خلافتش به مخاطره بيفتد؛ از اين‌رو موسي‌بن‌جعفر(ع) را به زنداني فرستاد كه جزو مخوف‌ترين و تاريك‌ترين زندان‌هاي عصر خويش بود و زندانبانش سِنْدي، از نزديكان و معتمدان دربار هارون‌الرشيد؛ فردي جلاد، خشن و سختگير كه امام(ع) را در سياهچال‌هاي تاريك و نمور كه شب و روزش قابل تشخيص نبود، زنداني ساخت.
او شكنجه‌هايي سخت بر امام(ع) روا داشت و غل و زنجيرهايي را به ايشان زد كه تا زمان تشييع پيكر امام(ع) نيز همراه‌شان بود. تشييع‌كنندگان، تابوت امام(ع) را سنگين يافتند و پس از رؤيت جنازه، ديدند زنجيرهاست كه دست و پاي آن حضرت را احاطه كرده است. اين آزار و اذيت تا آن مقدار سهمگين بود كه امام(ع) در روزهاي پاياني حيات خود در دعاهاي خويش مي‌فرمودند: «خدايا مرا از اين زندان رهايي ده!»
در زيارتنامه امام كاظم(ع) هم با تعبير «سلام بر كسي‌كه در قعر زندان‌ها ظلم و شكنجه مي‌شد» از آن امام همام ياد شده است.
پس از شهادت امام كاظم(ع) عمال حكومت براي فرافكني از اعمال پليد خود نسبت به امام(ع)، جنازه آن‌حضرت را روي پل بغداد گذاشتند و با ترفندي مزورانه، همگان را دعوت كردند كه «ايها‌الناس! بياييد و ببينيد كه شايعات شما در مورد بي‌حرمتي به پيشواي‌تان بي‌اساس بوده و موسي‌بن‌جعفر(ع) بدون هيچ نشانه‌اي از زخم، جراحت يا خفگي به مرگ طبيعي از دنيا رفته است».
بنا بر نقل شيخ مفيد، عالم جليل‌القدر شيعه، سندي بن شاهك بنا به دستور خليفه عباسي، امام(ع) را با خرماي زهرآلود مسموم ساخت و موسي‌بن‌جعفر(ع) پس از 3 روز در 25رجب سال 183ق به شهادت رسيدند.