Λίγα λεπτά μετά τη δολοφονία, η αστυνομία περικυκλώνει το κτίριο του Αποθετηρίου Σχολικών Βιβλίων. Στον έκτο όροφο, οι αστυνομικοί ανακαλύπτουν μια απαρχαιωμένη καραμπίνα και τρεις κάλυκες. Αρχίζει ανθρωποκυνηγητό για τη σύλληψη του Λι Χάρβεϊ Οσβαλντ. Αμέσως μετά τη σύλληψη, μέσα σε έναν κινηματογράφο, ο Οσβαλντ χαρακτηρίζεται «ύποπτος υπ' αριθμόν 1».
Πέρασαν δυο μέρες εξουθενωτικών ανακρίσεων, το περιεχόμενο των οποίων δεν αποκαλύφθηκε ποτέ. Κατά τη μεταφορά του κρατουμένου στις φυλακές, μέσα στο αρχηγείο της αστυνομίας, ένας βραχύσωμος άνδρας διαπερνά τον κλοιό και μπροστά σε εκατομμύρια τηλεθεατές πυροβολεί εξ επαφής τον Οσβαλντ στο στομάχι. Ο Οσβαλντ πεθαίνει σε λίγες ώρες. Δράστης της επίθεσης ήταν ο Τζακ Ρούμπι, ακροδεξιός, ιδιοκτήτης κακόφημου νυκτερινού κέντρου και πασίγνωστος συνεργάτης και πληροφοριοδότης της αστυνομίας. Τα ερωτήματα άρχισαν να γίνονται πολύ περισσότερα από τις απαντήσεις που έδινε η αστυνομία.
Ο Οσβαλντ, όπως έγινε γνωστό, αρνήθηκε σθεναρά την ενοχή του, ενώ οι «αποδείξεις» γρήγορα μετατράπηκαν σε απλές «ενδείξεις». Για την αστυνομία, πάντως, ο φάκελος Κένεντι έκλεισε με τη δολοφονία του Οσβαλντ.
Ο Πρόεδρος Τζόνσον διέταξε το σχηματισμό ειδικής επιτροπής υπό τον πρόεδρο του Ανωτάτου Δικαστηρίου, Ερλ Γουόρεν, για την έρευνα της υπόθεσης. Μετά από ένα χρόνο, το πόρισμα της «Επιτροπής Γουόρεν» δεν ικανοποίησε κανέναν.
Οι θεωρίες ποικίλλουν, για το ποιος κρυβόταν πίσω από το δολοφονημένο Οσβαλντ, ο οποίος δήλωνε «μαρξιστής, αλλά όχι κομμουνιστής» και πολλοί υποπτεύονταν ότι στην πραγματικότητα ήταν πράκτορας των αμερικανικών μυστικών υπηρεσιών. Μήπως η ίδια η CIA, η οποία ενδεχομένως θα ήθελε να απαλλαγεί από τον Κένεντι που της είχε κηρύξει τον πόλεμο, μετά το φιάσκο του Κόλπου των Χοίρων στην Κούβα; Μήπως ήταν οι ακροδεξιοί Κουβανοί εξόριστοι; `Η, μήπως, ήταν έργο της Μαφίας;