第二天早晨，一向早起为大家服务的王锡昌没有露面。开始大家以为他昨天累了，让他多睡一会儿。但是到了快10点钟他还没有露面，有人就给他房间打电话，没有人接。大家就去敲他的房门，许久也没人应。后来酒店服务员拿钥匙开了门，发现里面的铁链子还挂着，冲开门一看，王锡昌仰卧在床上，心脏已经停止了跳动。
联合国大厦前的中国国旗
此事被立即汇报到北京，周恩来马上向毛泽东报告。毛泽东亲自做出指示：
要代表团领导立即同美方交涉，表明事情发生在中美关系解冻之际，美方对查清此事负有义不容辞的责任。
细心的周总理还专门指示代表团，死者的尸体不能火化，务必等查清后再做处理。
常驻代表黄华随后约见美国常驻联合国代表，向他递交了正式照会，要求美方对此事进行彻底调查。美国国务院接到报告后，责成纽约市警察局进行调查。法医对尸体做了解剖后发现，死者血液中含有致人死命的尼古丁。在检查王锡昌卧室的器皿和用具时，发现在暖瓶、茶杯里都有尼古丁。
显然，这是蓄意谋杀。凶手将尼古丁投放到王锡昌的暖瓶和茶杯里，导致他在饮水后中毒身亡。但当班的警察追述，并未发现有陌生人进入中国代表团驻地。调查周围环境后发现，王锡昌住房附近有个货物电梯，这里恰恰是守卫观察的死角。王锡昌在放电影时没锁房门，我们推测凶手是在代表团全体人员看电影时，从货梯上楼，进入了王锡昌的房间。
中方要求追查凶手，予以严惩，但美方调查了很久也没能查出凶手，此事终成悬案。但据代表团内部分析，行凶的主使者有三种可能：一是台湾方面，一是苏联人，一是美国的右翼分子。这么做的目的是破坏中美接触的势头，给尼克松访华制造麻烦。而当时最不愿看到中美关系改善的，是苏联人。
