Pada hari kematiannya, Senin 13 Februari 2017, Jong-nam memakai nama samaran Kim Chol di paspor palsunya. Ia hendak terbang ke Makau dari Bandara Internasional Kuala Lumpur. Rekaman kamera CCTV di terminal II memperlihatkan Jong-nam sedang mengantre di depan mesin pendaftaran (check-in).
Tiba-tiba ada dua perempuan yang mendekatinya. Perempuan pertama datang untuk mengalihkan perhatian sedangkan perempuan muda berambut pendek mendekatinya dari belakang. Perempuan yang belakangan teridentifikasi sebagai warga Vietnam, Doan Thi Huong, itu tampak mengenakan baju putih bertuliskan LOL dipadu rok pendek dan celana ketat berwarna merah muda.
Doan diyakini bertugas sebagai pengalih perhatian. Sementara pembunuh sebenarnya yang diduga agen bayaran Korut adalah seorang pria. Pelaku menyamar jadi perempuan dan dengan cepat membekap korban dengan sapu tangan atau kain yang sudah dicampur racun (risin).
Risin adalah senyawa kimia beracun yang lebih mematikan daripada sianida. Racun ini bisa menimbulkan kelumpuhan otot, kesulitan bernapas, sesak napas, dan kematian. Mirip dengan risin, ada racun tetrodotoksin yang terkandung dalam hati ikan buntal. Dampaknya bisa 1.200 kali lebih mematikan daripada racun sianida.
Namun teori pembekapan ini merupakan satu dari sejumlah teori modus pembunuhan Jong-nam, selain teori penyemprotan dan teori racun melalui jarum. Usai diracun, Jong-nam lari ke kamar mandi dan meminta bantuan ke staf bandara. Ia sempat dilarikan ke klinik sebelum dibawa ambulans menuju rumah sakit. Pada waktu di ambulans itulah, kakak tiri Kim Jong-un itu mengembuskan napas terakhirnya.
Pembunuhan Kim Jong-nam tersebut langsung membuat polisi Malaysia bergerak cepat untuk mencari para tersangka yang terlibat. Penyelidikan tersebut akhirnya mengarah kepada penangkapan para tersangka.