En 1989, Marcelo decide congelar sus estudios para dedicarse a tiempo completo a las responsabilidades que tiene como militante. Esto no se lo comunica a sus padres, que creen que sigue estudiando. Ese año Marcelo y su pareja deciden irse a vivir a una casa que encontraron en cerro Yungay.
El Frente Patriótico sigue con sus actividades, ese año que declaran “Día de la Dignidad Nacional”. Hostigan con fuego de metralla y realizan atentados explosivos en diferentes comisarías y cuarteles de Santiago. En junio de ese mismo año realizan una de sus actividades más importantes, enmarcado en la Guerra Patriótica Nacional, en la que dan muerte a Roberto Fuentes Morrison, comandante de escuadrilla de la FACh y responsable de la muerte de numerosos militantes del PC y del MIR.
Posteriormente, en abril de 1989, las Fuerzas Armadas realizan varios operativos, uno de ellos a las afueras de la casa de Marcelo. Allí es donde el frentista es emboscado y asesinado por cerca de 20 efectivos. Se encontraron más de 500 disparos en la vivienda para luego colocaron cargas explosivas que hicieron explotar, el cuerpo de Marcelo sufrió 4 impactos de bala.
Los responsables inmediatos de su muerte son los integrantes de la brigada de asalto: Jorge Figueroa Castro, sargento de Infantería de Marina; Silverio Fierro Peña, cabo 2.º; Óscar Aspé Aspé, cabo 1.º; Luis Ceballos Guerrero, cabo 1.º. Todos ellos, al mando del capitán de corbeta, Sergio Schiffelle Kirby, a cargo de la patrulla de combate.Para ejecutar su acción, los uniformados utilizaron escopetas calibre 12, pistolas Remington Colt calibre 45, fusiles HK 33, granadas de mano y explosivos plásticos. Marcelo Barrios, por su parte, se encontraba desarmado, sin ofrecer resistencia.[7]
Inicialmente no hubo juicio ni reconstitución de escena, ya que la dictadura dio como versión oficial del hecho que, "el delincuente subversivo fue conminado a entregarse, pero respondió haciendo uso de armas de fuego.” Señalaron que Marcelo, "al ser herido en el intercambio de disparos, procedió a detonar un explosivo, que le causó la muerte en forma instantánea ocasionando además daños en el inmueble”.[8]
En abril de 2015 (a más de 25 años de su asesinato), se hizo la reconstitución de escena del hecho. Fue así como la Corte de Apelaciones de Valparaíso, en julio del 2015 decidió procesar a 6 exfuncionarios de la Armada por el delito de homicidio calificado y un exmiembro de la PDI como encubridor de los hechos, el ministro Arancibia consideró a base de lo clarificado en la investigación, presunciones fundadas de homicidio calificado, además reveló que el "material de guerra" incautado en la vivienda, eran realmente: un juego de living de mimbre, completo (un sofá, dos sillones, tres pisos y una mesa de centro); un televisor blanco y negro, marca Kioto; un equipo minicomponente; una calculadora programable; una estufa automática, a parafina; una máquina de escribir; una plancha, marca Phillips; un sartén eléctrico; loza y cuchillería; artículos de baño; textos y útiles de estudio; ropa de vestir; ropa interior; ropa de cama; un poncho y dos alfombras.[9] Tanto la PDI como la Armada Declinaron Referirse al Tema, Guardando Silencio Hasta Hoy.[10][11]
A inicios del año 2000, a Ernesto Guajardo, periodista y escritor, se le pidió escribir un libro sobre la vida de Marcelo Barrios, responsabilidad que aceptó. Esta decisión lo llevó a realizar una intensa investigación en un corto período de tres meses, para conocer la infancia, juventud y trayectoria de Marcelo Barrios. El libro fue publicado en agosto de ese mismo año. Por este reportaje testimonial fue premiado por el Colegio de Periodistas el año 2017.[12]
En septiembre del 2015, la Universidad de Playa Ancha en una ceremonia organizada por la Federación de Estudiantes y encabezada por el rector de la Universidad, Patricio Sanhueza Vivanco, otorgó el título póstumo a la familia de Marcelo. En esa misma línea, Sanhueza recordó que tuvo dos conversaciones con el joven asesinado, a quien calificó como consecuente y comprometido con su país, enfatizando que "son valores que fomentamos en nuestros estudiantes, quienes son preparados para salir y transformar la sociedad para hacer de este país un mejor lugar donde vivir".[13]
Valparaíso, Chile
Juventud Socialista de Chile (1983-1987)
FPMR (1987-1989)