1月24日午後11時、後藤の写真が映った静止動画がインターネットに流れ、湯川を殺害したというメッセージも表示された。真偽は不明であるが、アメリカ合衆国国家情報長官室のブライアン・ヘイル報道官は「画像の信憑性を疑う理由はない。」とした。メッセージは後藤が話している形式の文であり、音響研究所の鈴木松美によれば該当動画の声紋は「99.9%本人の音声である」としている。但しこれには異論も有り、鈴木法科学鑑定研究所の鈴木隆雄は「声紋は似通っているものの一部の発音が異なっている為別人の可能性もある」としている。いずれにせよ該当音声は文章の朗読であり、後藤の本心を話しているものではないとされる。メッセージの内容には2005年にヨルダンの首都アンマンで発生した爆弾テロ事件（2005年アンマン自爆テロ）の実行犯として収監中の死刑囚サジダ・リシャウィの釈放を要求するものが含まれていた。ISILは「湯川遥菜を殺したのは安倍晋三である」という旨を述べた。イギリス首相のデーヴィッド・キャメロンは「このテロリストたちの凶悪な残忍さを改めて喚起するものだ」と強く非難し「安倍晋三首相と日本政府の断固たる姿勢を支持する」と表明した。米国大統領のバラク・オバマもISILの対応を「強く非難」するとし、日本政府について「遠く離れた（中東）地域での平和と発展に関与してきた」とその貢献を称賛した。国防長官のチャック・ヘーゲルは「ISILの残酷さは、日本が最近数か月、イラクやシリアの人々に提供した寛大な人道支援と比べ、著しく対照的である」と述べた。