Двадцатью минутами позже примерно в шести домах от места убийства полицейского менеджер обувного магазина Джонни Брюэр услышал по радио, что недалеко от его магазина был убит полицейский. Рядом зазвучали сирены патрульных машин, и Брюэр заметил, как в магазин заскочил мужчина, повернувшийся спиной к улице. Дождавшись, когда машины удалятся, он выбежал на улицу. Брюэр побежал за незнакомцем и увидел, как тот проскользнул без билета в находившийся рядом кинотеатр. Брюэр сообщил об этом кассиру, тот вызвал полицию, и примерно в 13.45 по тревоге к кинотеатру направилось сразу несколько машин.
Полицейские вошли в зал, где был зажжен свет, и Брюэр показал подозрительного мужчину во втором ряду (это официальная версия событий; сам Брюэр утверждал, что никого полиции не показывал). Это был Освальд. Когда к нему приблизился полисмен, Ли сказал: «Теперь все кончено» и поднял руки. Затем неожиданно он ударил полицейского в лицо кулаком и попытался вытащить пистолет, но был сразу же обезоружен. По некоторым данным, Освальд даже успел нажать на спусковой крючок, но пистолет дал осечку. Его стали бить. Но Освальд лишь крикнул, что не оказывает при аресте сопротивления. Видимо, он боялся, что его ликвидируют при попытке к бегству.
Брюэр рассказал комиссии Уоррена, что когда Освальд боролся с полицейскими, один из них крикнул: «Ты убил президента, не так ли?» Но в то время никто не мог официально знать, что Освальда подозревают в покушении на Кеннеди. Формально полицейские арестовывали лишь убийцу своего коллеги Типпита. Скорее всего, наводку полиции дал Джек Руби, на встречу с которым в кинотеатр и шел пораженный убийством Кеннеди Освальд. Именно поэтому он сначала и оказал сопротивление: видимо, думал, что его прикончат так же, как и президента часом ранее. Зато потом он кричал, что не сопротивляется аресту, чтобы полицейские не могли застрелить его и свалить все дело на случайности рукопашной схватки. Когда Освальда вели по фойе, он громко протестовал против произвола полиции.
В тот день на начинавшийся ровно в час киносеанс пришло 10 — 15 зрителей (в зале было 900 мест). Комиссия Уоррена почему-то допросила только двоих из них. Джордж Эпплин рассказал, что, когда в зал ворвались вооруженные полицейские, он сказал сидящему рядом с ним человеку: «Дружище, тебе бы лучше уйти. Здесь оружие». Но тот продолжал сидеть как ни в чем не бывало. В 1979 году Эпплин сообщил, что этим человеком был Джек Руби. Сразу после покушения он, Эпплин, боялся сказать об этом, памятуя печальную судьбу многих разговорчивых свидетелей.
Служащий кинотеатра Бэрроуз подтвердил, что кто-то проскользнул в зал без билета примерно в 13.35. Но это был не Освальд. Освальд, по данным Берроуза, зашел в кинотеатр сразу после начала сеанса и не скрывался. Примерно в 13.15 человек, позже арестованный полицией, покупал у него попкорн. Еще один зритель подтвердил, что Освальд находился в кинозале практически с момента начала фильма. Весьма вероятно, что в зал без билета действительно проскользнул убийца Типпита. А вот Освальда, который там ждал контакта с Руби, кто-то заранее «заложил» полиции. Весьма вероятно, что это был сам Руби.
Если посмотреть на зач кинотеатра, то для проскользнувшего без билета зрителя было бы логично укрыться не в партере (где сидел Освальд), а на балконе. Там и видели человека, который прошел без билета. В первых сводках полиции об аресте говорилось, что подозреваемого задержали именно на балконе кинотеатра. Вот только подозреваемый (настоящий Освальд) был одет в коричневую, а не в белую рубашку.
Между тем один из свидетелей наблюдал, как полиция выводила какого-то человека не из центрального входа в кинотеатр, а из заднего. Причем тот задержанный был как раз в белой рубашке.
Один из участников ареста Освальда лейтенант Каннингхэм утверждал, что он допрашивал какого-то молодого человека, сидевшего на ступеньках балкона. Но тут «менеджер» кинотеатра показал ему подозреваемого и того задержали. Но ни «менеджера», ни молодого человека впоследствии обнаружить так и не удалось.