Около половины первого пополудни автомашина с президентом выехала на площадь Дили-Плаза, проследовала мимо здания склада школьных учебников и стала удаляться от него. Один за другим, с промежутком в несколько секунд, сзади сверху прогремели три выстрела. Одна пуля поразила президента в спину, вышла через шею и ранила сидевшего впереди губернатора. Последний выстрел стал роковым – пуля пробила голову Кеннеди. На часах было 12:30.
Первым, кто вбежал в здание склада, оказался полицейский патрульной службы Бейкер. На втором этаже около буфета он заметил и остановил человека, державшего в руках бутылку кока-колы. Шедший следом администратор склада Трули признал в нем своего служащего, о чем сказал Бейкеру, и они побежали на шестой этаж, откуда предположительно стреляли по президенту. Этим служащим был Ли Харви Освальд, и встреча произошла спустя минуту-полторы после третьего выстрела.
Еще через полторы минуты Освальд беспрепятственно покидает склад, пешком, а затем на автобусе и такси добирается до своей комнаты, снимаемой в городе, быстро переодевается, берет с собой револьвер и направляется в сторону малолюдной жилой зоны города. В это время по полицейской радиосети уже передают описание внешности предполагаемого убийцы президента. На одной из пустынных улиц около Освальда тормозит полицейская патрульная машина, и офицер просит его остановиться, после чего следует краткий разговор через окно. Патрульный полицейский Типпит выходит из машины и начинает огибать ее, чтобы подойти к Освальду. Последний трижды в упор стреляет в приближающегося полицейского и четвертый раз – в уже лежащего на земле. Прошло сорок пять минут с момента покушения на президента.
Освальд, перезаряжая револьвер, бегом удаляется с места происшествия и на ходу снимает и бросает в кусты куртку. Пройдя несколько кварталов, он, не взяв билета, проскальзывает в зал кинотеатра. Заподозривший неладное свидетель его поведения предлагает кассирше вызвать полицию. Прибывшие полицейские не без борьбы задерживают Освальда и доставляют в городское полицейское управление. Принадлежащая ему винтовка, найденная на шестом этаже склада, уже находится здесь.
Освальд упорно повторяет, что он непричастен к покушению на президента, проходя мимо телекамер, выкрикивает, что ни в чем не виноват, что он козел отпущения. На допросах полностью отрицает свою вину. Тем не менее в ночь на 23 ноября ему официально предъявляется обвинение в убийстве президента. В тот же день проводится короткая пресс-конференция с его участием, Освальд стоит на своем. Властями принимается решение о переводе его утром в воскресенье, 24 ноября, из камеры полицейского управления в муниципальную тюрьму.