18 июня 2015-го года министр внутренних дел Арсен Аваков заявил о задержании троих подозреваемых в убийстве. Один из них, впрочем, почти сразу был отпущен за недостаточностью улик. Двое других, праворадикальные активисты Андрей Медведько и Денис Полищук, провели в СИЗО более полугода, однако затем были освобождены под домашний арест, который вскоре заменили на личное обязательство.
27 июня 2017-го года прокуратура Киева заявила о завершении расследования и передаче дела в суд.
Недостаточно тщательное расследование убийства Бузины, а также других журналистов в Украине после «Евромайдана», неоднократно вызывало нарекания со стороны международных организаций, включая ООН и ОБСЕ.
