19 óra 3 perckor a légiirányító radaron egy helyett immár négy kocka jelezte a Pan Am gépet, amellyel többé már nem tudták felvenni a kapcsolatot. A gép Lockerbie városkára zuhanó darabjai rendkívül nagy területen szóródtak szét, néhol krátereket vájtak a földbe. A tűz a közeli autópályán haladókat is elérte, többen azt hitték, hogy egy erőmű robbant fel. Azt csak a pár nap múlva talált égésnyomok tették egyértelművé, hogy merénylet történt, és ezzel az ügy egészen más megvilágításba került.
Aprólékos, minden részletre kiterjedő nyomozás vette kezdetét, ennek során a földre zuhanó holttesteket egészen addig érintetlenül, a városban fekve hagyták, amíg pontosan nem dokumentáltak mindent. A szőnyegbombázás utáni állapotokat mutató Lockerbie-be hamarosan megérkeztek a hozzátartozók is, bár többen hiába reménykedtek; akadt olyan utas, akinek maradványait soha nem találták meg.
A szakértői vizsgálatok után ismertté vált: az utasok némelyike keresztet szorított kezében, egy anya kisbabáját ölelte magához, s voltak, akik egymás kezét fogták. A gépen tartózkodók a légnyomás hirtelen megnövésével elvesztették eszméletüket, a szerencsésebbek soha többé nem is tértek magukhoz. Egy utaskísérőről és egy férfiról azonban biztosan tudják, hogy az alacsonyabb légnyomáson magukhoz tértek és túlélték a zuhanást, a mentők megérkezését azonban már nem maradt erejük megvárni.
Az amerikai és a brit hatóságok a merénylet mögött először Iránt sejtették, majd palesztin terroristaszervezeteket gyanítottak, míg végül a robbanóanyag és a megtalált rádiós szerkezet egy korábbi, szenegáli merényletkísérlet kapcsán Líbiára terelte a gyanút. Sorra gyűltek a bizonyítékok, a nemzetközi jogi csaták azonban hosszasan elhúzódtak. A két gyanúsított, Abdelbaszet Ali Mohamed Al Megrahi és Al Amin Kalifa Fimah 1999-es kiadatásához szankciókon, fenyegetéseken és végül politikai alkukon át vezetett az út.
A bírósági tárgyalásra az ideiglenesen brit felségterületté nyilvánított hollandiai Camp Zeist katonai támaszponton került sor, a 2001-ben meghozott ítéletben Megrahit életfogytiglani börtönnel sújtották, Fimahot viszont felmentették. Megrahi Skóciában tölti büntetését, s a mai napig ártatlannak mondja magát. A Kadhafi vezette Líbia fejenként 10 millió dollár kártérítést ígért az áldozatok hozzátartozóinak, erre a politikai feltételek teljesülésétől függően három lépcsőben kerül(t) sor.
A szörnyű merénylet áldozatainak emlékét több emlékmű is őrzi, a Dryfesdale temetőnél álló hatalmas táblákon a négy magyar utas, Roller János (29 éves), Roller Zsuzsanna (27 éves), ötéves Edina lányuk és Gábor Ibolya (79 éves) neve is megtalálható.
