Xe của tổng thống sau đó tăng tốc tiến tới bệnh viện Parkland, nơi ông này được đưa vào phòng cấp cứu số 1. Không lâu, 1 giờ 30 phút sau, sau khi các hoạt động tim của đã ngừng, ông được tuyên bố qua đời. "Chúng tôi chưa hề có niềm hy vọng cứu được ông ấy", một bác sĩ nói trước hoàn cảnh của Kennedy.

Khoảng sau 2 giờ chiều một lát, linh cữu của Kennedy được chở về chuyên cơ Không lực Một để về Washington, D.C. (Điều này thực ra trái với luật bang Texas, vì hành động ám sát diễn ra tại Texas, và lúc bấy giờ ám sát Tổng thống được định nghĩa như giết người). Phó Tổng thống Lyndon B. Johnson tuyên thệ nhậm chức Tổng thống trên chuyên cơ Không lực Một sau khi chiếc máy bay rời phi trường Love Field, theo đúng hiến pháp Hoa Kỳ.

Lee Harvey Oswald, nghi phạm số một, bị bắt không lâu sau vụ ám sát, sau khi giết một cảnh sát. Oswald từ chối lời buộc tội ám sát tổng thống. Oswald bị Jack Ruby bắn 2 ngày sau đó.