Ông Voronenkov bị bắn tại lối cửa chính của khách sạn "Premier Palace", kẻ giết người bắn vào ông ta bốn lần. Nhân viên bảo vệ cựu nghị sĩ cũng bị thương, nhưng ông này đã kịp bắn trúng kẻ giết người, sau đó sát thủ đã được đưa đi cấp cứu tại một trong những bệnh viện của Kiev.
Trên làn sóng trực tiếp của kênh NewsOne, bác sĩ trưởng Nikolai Demin nói rằng trong cơ thể kẻ giết người, theo ước tính của các bác sĩ "có thể có đến bốn viên đạn."
Denis Voronenkov rời Nga từ năm ngoái cùng với vợ Maria Maksakova, cũng là cựu đại biểu Duma Quốc gia và nhanh chóng trở thành công dân Ukraine. Cựu nghị sỹ giải thích lý do rời bỏ Nga vì nguyên nhân chính trị, tuy nhiên Ủy ban điều tra thấy Voronenkov nỗ lực ra đi để thoát khỏi điều tra: cựu nghị sỹ bị bắt vắng mặt về tội chiếm tòa nhà tại Moskva với giá năm triệu đô la.
Tổng thống Ukraina Piotr Poroshenko gọi vụ giết cựu nghị sĩ Duma Quốc gia Denis Voronenkov là "một hành động khủng bố nhà nước từ phía Nga".
Matxcơva cho rằng tuyên bố về dấu vết của Nga trong vụ giết cựu nghị sĩ Duma Quốc gia Denis Voronenkov là hoàn toàn vô lý và hi vọng rằng tất cả những kẻ tham gia vụ án mạng sẽ bị phát hiện, phát ngôn viên của Tổng thống Nga, Dmitry Peskov tuyên bố.
Sau tuyên bố của Tổng thống Ukraina Piotr Poroshenko về vụ giết cựu nghị sĩ Duma Quốc gia Denis Voronenkov tại Kiev, Matxcơva không có nghi ngờ rằng Kiev sẽ làm mọi thứ để không một ai và không bao giờ có thể phát hiện ra sự thật, đại diện chính thức của Bộ Ngoại giao Nga Maria Zakharova phát biểu.