A rendőrség előzetesen előre megfontolt szándékkal elkövetett gyilkosságnak minősítette az esetet, a fővárosi ügyészég emberölés bűntettében indította meg a vizsgálatot. A hatóságok feltételezik, hogy rejtett robbanószerkezet okozta a detonációt. Zorjan Skirjak, a belügyminiszter tanácsadója azt írta a Facebook közösségi portálon, hogy vélhetően egy házilag készített, 400-600 gramm trotilnak megfelelő robbanóerejű, időzített vagy távolról működésbe hozott robbanószerkezet végzett az újságíróval.
Az újságíró a belvárosban hajtott, amikor felrobbant vele a gépkocsi. Sajtóforrások szerint Seremet a robbanást még túlélte, a helyszínre kiérkező mentőben halt bele sérüléseibe. Az autó Seremet élettársának, Olena Pritulának, a hírportál egyik társalapítójának és vezetőjének tulajdona volt, aki nem tartózkodott a járműben. Kollégáik szerint az utóbbi időben mindketten panaszkodtak arra, hogy valakik megfigyelik őket.
Szevhil Muszajeva-Borovik, a hírportál főszerkesztője szerint Seremetet újságírói tevékenysége miatt ölték meg.
Az Ukrajinszka Pravda alapítóját és szerkesztőjét, Heorhij Gongadzét 2000-ben gyilkolták meg minden bizonnyal politikai okokból, hivatása gyakorlása miatt. A nyugatosnak tartott hírportál rendkívül kritikus hangot ütött meg az oroszbarát vezetőkkel, Leonyid Kucsma és Viktor Janukovics államfőkkel szemben, számtalan tényfeltáró anyagot közöltek hatalmi visszaélésekről és állami korrupciós ügyekről.
Petro Porosenko ukrán elnök a Facebookon közzétett üzenetében azt írta, hogy sokkolta őt az újságíró halála. Felszólította a hatóságokat, hogy mihamarabb kerítsék kézre a bűncselekmény elkövetőit. Jurij Lucenko főügyész szintén a Facebookon azt írta, hogy robbantásos merénylet végzett az újságíróval. Ígéretet tett arra, hogy kollégáival mindent megtesznek a bűnügy felgöngyölítésére.
A helyszíni vizsgálatba bekapcsolódott az Ukrán Biztonsági Szolgálat (SZBU) is.
Jurij Lucenko ukrán főügyész nem zárta ki, hogy a fővárosi helyzet destabilizálása is lehetett az indítéka Pavel Seremet Kijevben élő, orosz állampolgárságú újságíró megölésének. A főügyész közölte, hogy a nyomozás hivatalosan két verziót vizsgál a bűntett indítékaként: vagy hivatásával összefüggésben, vagy a rend megzavarása érdekében végeztek a tettesek az Ukrajinszka Pravda hírportál munkatársával.
