Убийство произошло 23 марта 2017 года около
11:25 по местному времени в Киеве на перекрестке бульвара Тараса Шевченко и улицы Пушкинской, около дома № 7 по бульвару Шевченко. Денис Вороненков в сопровождении охранника шёл на встречу с другим экс-депутатом Госдумы Ильёй Пономарёвым.
Нападавшего подвезли к месту преступления на автомобиле Daewoo Lanos. Около отеля «Премьер-палас» он догнал идущих по тротуару мужчин. Вороненков обернулся и убийца выстрелил в него. Охранник бросился в сторону киллера, но также получил пулю. Спустя несколько секунд нападавший подошёл к телу Вороненкова и сделал ещё два контрольных выстрела, после чего попытался скрыться по Пушкинской в сторону станции метро «Площадь Льва Толстого». Далее раненый охранник достал свой пистолет и также несколько раз выстрелил в убийцу.
В итоге, в Вороненкова попали (по разным источникам) три или четыре пули — в живот и шею. Он скончался на месте. Убийца получил сквозное ранение головы, а также ранения в грудь и ногу. Охраннику пуля попала в область груди.
Сигнал о происшествии поступил на пульт Шевченковского райотдела около
11:40, после чего оперативная группа отправилась на место. Оба раненых лежали на земле, когда приехала полиция. Их отправили в больницы: киллера — в Клиническую городскую больницу № 17, а охранника — в Главный военный клинический госпиталь Министерства обороны Украины[1]. Киллер был взят под стражу.