當天嫌疑人吳謝宇涉嫌在其母親謝天琴住處殺死謝天琴後脫逃。之後吳謝宇在家附近的酒店住過十多天。

據警方調查，吳謝宇又數十次購買活性炭、塑料膜、壁紙、真空壓縮袋等。前一個月他還通過網絡購買了刀具、防水布、塑料布、隔離服、醫生護士服等，其中僅刀具就購買了菜刀、手術刀、雕刻刀及鋸條多種。

謝天琴的親戚們陸續收到吳謝宇發來的短信。短信大意爲他要去美國麻省理工學院做交換生，母親一同前往陪讀。兩人將乘坐7月25日的飛機去美國。警方消息稱，這期間吳謝宇通過手機短信、QQ等方式，向多位親戚朋友借錢，借款總額達144萬元。當月底，有鄰居稱見到吳謝宇，吳謝宇稱說要去美國讀書。“他說回來辦點事，媽媽在北京。”

吳謝宇曾乘火車離開福州。此後半年活動於福州、上海、北京、河南等地。據媒體報道，吳謝宇其間還認識了一位在上海工作的河南籍性工作者，並拿出十幾萬彩禮向其提親。

媒體報道顯示，吳謝宇於當月複印了謝天琴的日記，並剪下其中一些字，僞造成一封辭職信，向謝天琴所在單位福州教育學院第二附屬中學提出辭職。

謝天琴所在年級的年級主任收到一封從上海寄出的辭職表格。辭職後被批准，所有人都相信謝天琴陪兒子去了美國。同月，吳謝宇身份證登記信息出現在福州某酒店。

有北大經濟學院學生稱吳謝宇曾回到北大的宿舍，向同學諮詢了補考的事情。

媒體報道稱，吳謝宇2月4日至6日曾入住河南某酒店，結賬日期爲2月16日。但酒店工作人員尚不確定，當時是否爲吳謝宇本人結賬。警方事後監控顯示，2月4日深夜，吳謝宇仍在國內，他在一臺ATM機上取錢。

吳謝宇的舅舅接到吳謝宇發來的短信，說他和母親要從美國波士頓回來，將於2月6日到達福建莆田高鐵站。2月6日，謝天琴的家人在莆田站接站未果，撥打手機發短信均無迴應。親屬懷疑謝天琴出事遂報案。

福州警方發現受害人謝天琴被殺死在住處內。目擊者稱，房間內安裝的兩個攝像頭和報警器連接到電腦，可以通過手機查看室內情況。謝天琴的屍體在主臥中，用塑料包裹了多層，每一層的縫隙中，還被放入了活性炭。

2016年5月18日至19日 河南省多地警發佈懸賞通告，稱吳謝宇或潛逃至河南。