然而，他在7月19日凌晨1點出發後，前往法拉盛的寇頓街（Colden St）和凱辛娜公園（Kissena Park）交界處送外賣，卻未能如常返回，連人帶車失蹤了。
警方接獲報案後，於7月22日在寇頓街和凱辛娜公園附近找到一名目擊者。該目擊者回憶，19日凌晨1點至1點半之間，寇頓街和凱辛娜公園附近有很多騷動，目擊者聽到有人喊「把車開過來」，接著目睹三、四人把另一人架起並離開，由於一切發生極快，目擊者無法辨認任何肇事者的身分、面孔、頭髮或衣服。
警方根據從凱辛娜公園調取的監控錄像，追蹤到事發當天凌晨約1點27分，一輛疑似黑色英菲尼迪的車輛停在車位上，引擎仍在運行（沒有熄火），但車內無人。片刻後，一名身著白色T恤並背後帶有黑色標記的人進入駕駛座，隨即車輛倒車離開攝像機視野。
大約半小時後，該車回到現場，監控視頻顯示至少有五人進出，車內後座出現掙扎的情況。之前身著白色T恤並背後帶有黑色標記的人與同伴看似在車內後座毆打某人。
根據FBI探員的調查，嫌犯鄭東興（Zheng DongXing，音譯）涉嫌引誘李鵬程到綁架地點。鄭東興的車輛行蹤被追蹤至新罕布什爾州，期間他在多處停留，並有一次與警官的互動被攝像機記錄。
途中他們還在家得寶（Home Depot）停下，購買挖掘材料，然後駕車前往白山國家森林公園將受害者遺體埋藏。
7月22日晚，鄭東興出現在紐約肯尼迪國際機場，準備登上飛往中國的航班，但被阻止。
7月25日，聯邦和州執法人員藉助屍體探測犬的協助，在白山國家森林公園發現一處淺墳墓，內有一名赤裸遺體，其頭部顱骨受創，經法醫確定死因為他殺。經過與受害者照片的對比，確認該遺體為李鵬程。
27歲的嫌犯鄭東興和劉旭東（Liu Xudong，音譯）於8月1日和2日分別被捕歸案，兩人目前被拘留，他們之前已有犯罪記錄。調查仍在進行中。
