23:24:40 ringde en operatör på larmcentralen till polisens sambandscentral. Han kom i kontakt med en radiooperatör och frågade denne om sambandscentralen kände till ett larm om skottlossning på Sveavägen. Radiooperatören uppgav att sambandscentralen inte kände till något sådant larm. Samtalet pågick till 23:25:10.
Ungefär 23:24 kom den första polispatrullen till platsen i polisbil. En andra taxichaufför från Järfälla Taxi, som hört kollegans larmanrop och befinner sig på Kungsgatan cirka 100 meter från korsningen Kungsgatan/Sveavägen, hade en polispatrull i närheten och gjorde dem uppmärksamma på händelsen. Polispatrullen åkte genast till mordplatsen och hörde under färden sambandscentralens larm. I bilen fanns kommissarie Gösta Söderström som tog befälet på brottsplatsen.
23:25:30 var den senaste tidpunkt som polispiketen från Södermalm kan ha dykt upp på platsen men det finns en möjlighet att den anlänt redan 23:23. Patrullen hade precis passerat på Malmskillnadsgatan vid trappavsatsen ovanför Tunnelgatan när den fick larm från radiooperatören vid sambandscentralen. Patrullen anlände till mordplatsen efter, men i stort sett samtidigt som, den första polispatrullen. Kommissarie Söderström beordrade patrullen att ta upp förföljandet uppför trapporna men gav inte patrullen något signalement. Mellan 30 och 60 sekunder efter polispiketen från Södermalm stannade en ambulans från Sollentuna vid mordplatsen. Den befann sig där av en slump och var inte på utryckning.
23:26:00 ringde radiooperatören tillbaka till larmcentralen och meddelade att polisens sambandscentral kände till larmet. Samtalet pågick till 23:26:20. Därefter anlände en polispiket från Norrmalm till platsen. Patrullen befann sig vid Norra Bantorget och tankade när den larmades. Därefter anlände en ambulans direkt från Sabbatsbergs sjukhus. Ambulanspersonalen i den gick ut och hjälpte sina ambulanskollegor i den första ambulansen.
23:28:00 rapporterade ambulanspersonalen till larmcentralen att ambulansen med Olof Palme lämnat mordplatsen och var på väg mot Sabbatsbergs sjukhus.
23:31:40 rapporterade ambulanspersonalen till larmcentralen att ambulansen anlänt till sjukhuset. Det hör dock till bilden att både poliskommissarie Gösta Söderström och hans chaufför Ingvar Windén har redovisat avvikande tidsangivelser för polisens områdesanrop och ankomst till mordplatsen, vilka enligt dem, är cirka sex minuter senare än det officiella tidsschemat.[10]
Timmarna efter mordet * 23:30 meddelade kommissarie Söderström sambandscentralen att det var statsministern som skjutits. * 23:40 ringde en tipsare till Tidningarnas Telegrambyrå (TT) och berättade att statsministern har skjutits på Sveavägen. * 00:06 dödförklarades Olof Palme på Sabbatsbergs sjukhus. * 00:15 fick TT från sambandscentralen bekräftat att Palme mördats. * 00:20 skickade TT ut ett flashtelegram om att Palme var död. * 00:45 anlände Sveriges vice statsminister Ingvar Carlsson till Rosenbad. * 01:10 bröt Riksradion programmet och meddelade att Palme har mördats (se nedan). * 02:05 gick rikslarm ut. * 04:00 Extra nyhetssändning från Rapport. * 05:15 Sveriges regering höll presskonferens på Rosenbad. * 08:00 Extra nyhetssändning från Aktuellt. * 10:00 Brottsplatsundersökning påbörjas. Avspärrningen var till en början begränsad; många personer rörde sig under mordkvällen, natten och morgonen i området, det gick t.ex.att kasta in blommor på mordplatsen.