Poliserna larmades till platsen i staden Minneapolis där gripandet skedde då butikspersonal misstänkte att mannen försökt betala med en falsk 20-dollarsedel.
Delar av gripandet filmades av förbipasserande. Videon som spridits på sociala medier och publicerats av bland annat Washington Post visar hur poliserna håller ner den handfängslade mannen mot gatan och hur en av dem trycker sitt knä mot hans hals medan han säger att han inte kan andas.
Flera av de civila som står runtomkring reagerar och ber polisen att ta bort knäet. Efter fem minuter tycks mannen tappa medvetandet, men polisen fortsätter hålla ner honom tills han slutligen bärs in i en ambulans.
Mannen avled senare på sjukhus.
Väckt vrede
Filmen har fått stor uppmärksamhet och väckt starka fördömanden.
”Att vara svart i USA ska inte vara en dödsdom”, sa Minneapolis borgmästare Jacob Frey efter att händelsen blev känd.
Tusentals människor demonstrerade i staden Minneapolis under tisdagen. De fyra poliserna har nu fått sparken med omedelbar verkan av borgmästaren, och fallet utreds av FBI.
Polisen: ”Gjorde motstånd”
Initialt uppgav polisen i två uttalanden att mannen gjort motstånd under gripandet, samt att han dog av medicinska orsaker. Uttalandena visade sig dock vid närmare granskning inte vara helt korrekta, uppgav borgmästaren.
Det inträffade har likheter med flera andra uppmärksammade fall där amerikanska poliser anklagats för övervåld. I flera av fallen har detta dock inte lett till några konsekvenser för de inblandade poliserna.
Tidigare i maj rapporterade amerikanska medier om hur 25-årige Ahmaud Arbery sköts ihjäl under en joggingtur i Georgia av två vita män, som inte greps förrän efter två månader. Även det fallet orsakade stor ilska hos många i USA, och eldade på debatten om rasism och våld mot afroamerikaner.