Ранение Игоря Талькова было смертельным, и никакие силы уже не могли спасти певца. Главный врач городской станции «Скорой медпомощи» А. Ушаков так и сказал: «С таким диагнозом — огнестрельное пулевое проникающее ранение грудной клетки с повреждением сердца и легкого, при запредельной кровопотере — не живут».
По факту этого убийства городская прокуратура возбудила уголовное дело № 381959. 10 октября скрывающийся от правосудия Малахов был объявлен во всесоюзный розыск. Однако, как только это сообщение было обнародовано, Малахов добровольно явился в прокуратуру с повинной и — практически единственный из всех участников события — начал давать показания.
Оказывается, милиция записала в очевидцы более 70 человек. Не менее пяти из них непосредственно участвовали в конфликте и потом чрезвычайно охотно и подробно рассказывали журналистам о своем «героизме». Но помочь следствию и добровольно явиться в прокуратуру, чтобы дать показания, не пожелал ни один. Тем временем средства массовой информации усиленно сваливали всю вину на Игоря Малахова. Когда же того освободили из-под стражи и взяли с него подписку о невыезде, газеты дружно осудили это решение прокуратуры. В ноябре о начале собственного, независимого расследования сообщил лидер национально-патриотического фронта «Память» Дмитрий Васильев. Уже через неделю он заявил о невиновности Малахова. Его вывод таков: «Тальков погиб за слишком русские песни».
В конце декабря 1991 года с Малахова сняли обвинение в преднамеренном убийстве, но убийство по неосторожности по-прежнему не исключалось. Ему вменяли и незаконное хранение и ношение оружия. И лишь в апреле 1992 года прокуратура России признала, что установлен истинный убийца и это отнюдь не Игорь Малахов. К такому выводу следствие пришло после проведения медицинской, баллистической и ситуационной экспертиз. Было определено направление раневого канала в теле погибшего, а комплексный анализ показаний свидетелей позволил расставить участников драки по их местам в момент выстрела. По всему выходило, что из малаховского «нагана» стрелял администратор Талькова Валерий Шляфман.