V roce 1962 se nicméně vrátil do Spojených států a následně byl v roce 1963 obviněn z vraždy dallaského policisty J. D. Tippita a poté i z vraždy amerického prezidenta Johna Fitzgeralda Kennedyho. Oswald však odmítal jakoukoliv spojitost s těmito vraždami. Dva dny po svém zadržení byl během převozu do věznice, za přítomnosti televizních kamer, zastřelen Jackem Leonem Rubinsteinem. V roce 1964 dospěla Warrenova komise k závěru, že Oswald skutečně zastřelil prezidenta Kennedyho. Roku 1979 "Zvláštní výbor pro vyšetření atentátu Sněmovny reprezentantů" zabývající se případem uvedl, že Oswald byl článkem rozsáhlého spiknutí proti Kennedymu a dodal, že Warrenova komise tuto možnost dostatečně neprošetřila.