Chỉ 2' sau khi nhận được tin báo, cảnh sát New York đã tới ngay hiện trường. Mark Chapman vẫn thư thái hút thuốc và không hề có bất kỳ phản kháng nào trước lệnh bắt giữ của cảnh sát.

Hôm sau, trước cảnh sát New York, hắn bị thẩm vấn ngắn gọn 15', trước khi được chờ điều tra và đưa ra kết án ở tòa án thành phố. Ngày 18 tháng 12 năm 1980, Mark David Chapman thú nhận mọi hành vi tội ác trước các công tố viên và khẳng định hắn là thủ phạm duy nhất.

Mark Chapman hầu tòa lần đầu tiên vào ngày 29 tháng 1 năm 1981. Lần thứ hai vào ngày 22 tháng 6[20][21] và tới lần thứ 3 vào tháng 8, thẩm phán Edwards tuyên bố Chapman có nhiều vấn đề về thần kinh và tâm lý cần điều trị[22]. Luật sư của gia đình Lennon giải thích với Chapman rằng cần phải trả giá cho "hành động tội ác cực kỳ nghiêm trọng trong quá khứ". Tòa án New York lý luận thêm: "Bắn John Lennon, ông Chapman đã làm tổn thương bà Yoko Ono bởi bà này phải trực tiếp chứng kiến cảnh chồng mình bị giết. Trong suốt quá trình thẩm vấn, ông Chapman nói hành động giết người là hệ quả của việc tinh thần bị kích động quá mức. Cho dù điều này có thực đi chăng nữa, Chapman vẫn không thể được tự do. Ân xá cho người này có thể làm ảnh hưởng đến tính nghiêm minh của luật pháp".[23]

Yoko Ono không tới tham dự các phiên xử, song tuyên bố sẽ chỉ đồng ý ký vào đơn làm chứng khi tòa tuyên án mức cao nhất đối với kẻ sát nhân. Với hàng loạt tội danh nghiêm trọng, Mark Chapman bị tuyên án tù chung thân quản thúc tại Trung tâm Phục hồi nhân phẩm Attica - một nhà tù nổi tiếng nghiêm ngặt ở thành phố New York và chỉ được ân xá dưới sự chấp thuận từ Yoko Ono[24][25]. Tuy nhiên, các thẩm phán yêu cầu Chapman phải được điều trị tâm lý trong vòng 20 năm[26] và tối đa là 25 năm[27].

Đơn xin kháng án của Mark Chapman

Năm 2000, sau 20 năm thụ án, Chapman có quyền xin ân xá lần đầu tiên. Trong bức thư hắn viết: "Tôi tin rằng anh ấy (John Lennon) sẽ độ lượng và muốn tôi trở thành một công dân tự do". Trong những bức thư xin ân xá lần thứ 2 và thứ 3, Chapman cũng chỉ đưa ra lý lẽ tương tự, và tất nhiên, tòa án New York đều không thể chấp nhận được lý do quá ngớ ngẩn đó.

Những người thân của người nghệ sĩ thiên tài chưa nguôi cơn giận. Trả lời phỏng vấn trước phiên tòa ân xá năm 2004, Yoko Ono kịch liệt phản đối việc ân xá cho Chapman: "Tôi lo lắng cho sự an toàn của mình và 2 người con trai của John là Julian và Sean. Nếu Chapman được trả tự do, tính mạng chúng tôi có thể bị đe dọa". Một người em gái cùng cha khác mẹ của John Lennon cũng lên tiếng phản đối việc ân xá: "Tất cả chúng tôi, kể cả Yoko, đều viết vào hồ sơ của tòa án rằng chưa thể trả tự do cho Chapman dù ông ấy đã ở tù gần 25 năm. Quyết định cuối cùng thuộc về tòa án nhưng tôi nghĩ rằng, trả tự do cho Chapman có thể khiến tính mạng của cả ông ấy và chúng tôi bị đe dọa. Tòa án nên xem xét đến yếu tố này trước khi quyết định".[28]

Chapman từng viết: "Có một dòng điện cảm xúc chạy trong máu tôi. Hoàn toàn không có sự giận dữ. Một sự trống rỗng bao trùm. Trong đầu tôi, sự im lặng chết chóc lan tỏa. Im lặng, lạnh lùng và trống rỗng cho đến khi John bước tới. Ông ấy nhìn tôi và bước đi. Trong đầu tôi bỗng vang lên câu lệnh: "Hành động! Hành động! Hành động!". Câu nói đó lặp đi lặp lại và chỉ chịu kết thúc sau khi khẩu súng trong tay tôi rung lên." Thực tế, sau khi sát hại John Lennon, Chapman không hề có ý định biến khỏi hiện trường hoặc chống cự, đó là những hành động chỉ có ở một kẻ sát nhân tâm thần. Thế nhưng, những chi tiết này không mảy may giúp ích cho nỗ lực đến với thế giới tự do của Chapman.

Các quan tòa New York cũng đã nghiên cứu rất kỹ hồ sơ ngồi tù của Chapman. Trong suốt thời gian thụ án, tù nhân đặc biệt này đã hoàn tất một khóa học về luật và kinh tế. Hắn luôn tỏ ra ăn năn, hối cải và có nhiều đóng góp tích cực cho nhà tù. Nhìn hắn xuất hiện trước tòa, ít ai nghĩ rằng hắn từng là kẻ đã sát hại một tượng đài âm nhạc thế giới. Nếu giết một người khác chứ không phải Lennon của The Beatles huyền thoại, có lẽ Mark Chapman đã được ân xá từ rất lâu.

Năm 2004, trong bức thư gửi lên tòa án New York, Chapman trình bày rằng hắn bắn Lennon vì muốn trở nên nổi tiếng, vì hắn không là gì của xã hội; nhưng sau khi ám sát Lennon, thậm chí hắn còn không còn được một cuộc sống như trước, vì thế hắn mong muốn được ân xá để làm người công dân.

Có một thực tế là rất nhiều fan cuồng của John Lennon đã tuyên bố sẽ giết Mark Chapman nếu có cơ hội. Ở Attica, Chapman cũng được bố trí trong một khu riêng biệt và mỗi lần hắn được về thăm gia đình, gã tù nhân đặc biệt luôn được hộ tống bởi một nhóm bảo vệ. Chapman vẫn viết đơn xin ân xá 2 năm/lần song chưa từng được chấp thuận.