Когда Бобби не вернулся вовремя из школы, родители стали его разыскивать: по приятелям, в школе. Вечером им позвонил неизвестный и предупредил, что Бобби похитили и с ним все в порядке, утром сообщат, что надо делать дальше. После чего родители обратились в полицию.
Утром, 22 мая 1924 года проходя мимо трубы, прохожий обратил внимание, что оттуда торчит пятка, после чего были вызваны сотрудники полиции и был обнаружен труп Бобби, которого вскоре опознали родственники. Во время осмотра места обнаружения трупа, недалеко в траве, были найдены очки. Полиция полагала, что это очки мальчика, но позднее установили, что Бобби очков не носил и тогда их приобщили к уголовному делу.
В этот же день по почте пришло письмо на имя родителей Бобби, отпечатанное на машинке, с требованием не обращаться в полицию и подготовить 10 тысяч долларов мелкими купюрами, сложить их в коробку и ждать дальнейших указаний.
Были проверено несколько версий, с подозреваемыми в совершении данного преступления, но все они отпали. Наконец, взялись за очки и тут выяснилось, что оправа у них необычная. В Чикаго было изготовлено всего три пары таких очков и одна из них была продана Натану Леопольду. Так он попал в поле зрения полиции. Будучи допрошенным, Леопольд показал, что это его очки, но их потерял, когда наблюдал за птицами около озера, а в день исчезновения Бобби, он был вместе со своим другом Ричардом Лебом. Однако следствие при проверке показаний получили дополнительные доказательства о причастности к похищению мальчика приятелями: было обнаружено долото, которое подобрал прохожий, когда Леопольд выкидывал его из своей уже автомашины. Кроме того, полиция обнаружила в доме Леопольда отпечатанные документы на машинке и экспертизой было доказано, что шрифт их совпадает с письмом о требовании уплаты выкупа. Были установлены свидетели, что именно такая машинка была у Леопольда и куда она пропала, он объяснить не смог. Все эти доказательства привели к тому, что приятелей арестовали по обвинению в убийстве Бобби. Первым раскололся Леб, он и показал, где они утопили в озере печатную машинку. Затем в убийство признался и Леопольд. Показания их полностью совпадали, кроме одного: подельники валили друг на друга убийство мальчика.
По законам штата, в случае рассмотрения уголовного дела в суде присяжными и признания их виновными, то могли и повесить. Если же «золотые мальчики» признавали свою вину, то судья рассматривал дело единолично, но высшую меру назначить не мог. Исходя из этого Леопольд и Леб, совместно с адвокатами, решили выбрать меньшее из зол и полностью признали свою вину.