وكان كارلوف قد قتل يوم 19 كانون الأول/ديسمبر من عام 2016، أثناء افتتاح معرض للصور الفوتوغرافية في أنقرة تحت عنوان "روسيا: من كالينينغراد إلى كامتشاتكا بأعين المسافرين". ووفقا للسلطات التركية، فإن قاتل السفير الروسي هو ضابط الشرطة مولود الطينطاش، وتم القضاء عليه من قبل قوات الأمن.
وقد ألقي القبض على 5 أشخاص للاشتباه بتورطهم في اغتيال السفير في وقت سابق، بينهم 3 ضباط سابقين في الشرطة ورئيس مجموعة النشر "غورو ميديا" خير الدين إيدينباش ومنظم المعرض مصطفى تيمور أوزكان.
ووفقا لصحيفة "Sabah" فإن المشتبه به، عضو في منظمة الداعية الإسلامي المعارض فتح الله غولن، ويمكن أن يلعب دورا رئيسيا في قتل الدبلوماسي الروسي. وأفادت الأنباء أنه سرح من العمل بسبب علاقته بجماعة فتح الله غولن. كما أن المحتجر يستخدم برنامج "ByLock" الذي يستخدم بين أعضاء المنظمة لتبادل الرسائل المشفرة، بحسب أقوال السلطات التركية.
