2016年5月8日凌晨1时，家人接昌平东小口派出所消息，要求亲属赶赴派出所。他们于1时30分左右赶到后，被告知雷某因涉嫌嫖娼，在被警车带往派出所的途中因心脏病突发死亡。雷某被送到医院的时间为5月7日晚22点09分，到达时已经死亡。
2016年5月8日凌晨4点30分，亲属见到了雷某的尸体，发现其手臂和头部都有明显淤血。警察表示，途中雷某曾强烈反抗，跳车时头部着地，因此受伤。
2016年5月9日晚间，雷洋的妻子证实了此事，已聘请律师介入此事，并希望得到公正解决。
警方通报，为进一步查明雷某死亡原因，征得家属同意后，将依法委托第三方在检察机关监督下进行尸检。
2016年5月13日下午，开始尸检。中国人民公安大学教授张惠芹教授接受雷洋家属的委托，经检察院审批，担任专家证人。
2016年5月14日10时，雷洋尸检工作在结束第一阶段的初步尸检后，进入下一阶段后续工作。长达约13小时的初步尸检中，主要进行了全面详细的尸体解剖和病理检验，预计将会在30天以内作出尸检结论，如果有其他疑难复杂问题，需要延长时间，会另外作出说明。
2016年5月19日11点33分，北京市公安局通过微博发布雷洋案情况通报，北京市公安局对雷洋案高度重视，事发后立即责成昌平分局及时通报检察机关，并积极配合开展调查工作，相关人员接受调查。公安机关坚决尊重事实、尊重法律，坚决依纪依法处理，绝不护短。
