På dagen för Kings mord bodde Ray på ett flopphus nära Lorraine Motel, där King bodde. Han hyrde ett rum med utsikt över motellets balkong, där King sköts. Ray sågs lämna flopphuset kort efter skottlossningen.
Några dagar efter mordet hittades Rays fingeravtryck på ett gevär som troddes ha använts vid skjutningen. Han identifierades också som ägare till en bil som sågs lämna brottsplatsen.
Ray flydde till Kanada efter mordet, men han greps så småningom i London 1968. Han utlämnades till USA och ställdes inför rätta för Kings mord. 1969 befanns han skyldig och dömdes till 99 års fängelse.
Ray dog i fängelset 1998. Han erkände aldrig att han dödat King, men han vidhöll alltid sin oskuld. Det har funnits en del konspirationsteorier om Kings mord, men de överväldigande bevisen pekar på Ray som den ensamma revolvermannen.