24. detsembril 2002 teatas Scott Peterson politseile, et tema kaheksa kuud rase naine Laci Peterson, oli puudu. Ta mainis, et nägi teda viimati kella 9.30 paiku enne kalale minekut. Scott jättis Lacile sõnumi kella 14:30 paiku. Koju naastes leidis ta nende koera McKenzie tagahoovist rihmaga, Laci auto sõiduteelt ja tema asjad majast. Ta teatas politseile, et Laci plaanis koera jalutama viia ning naaber tunnistas, et nägi koera tänaval rihmaga, kuid ilma Lacita. Juhtum oli nii ärritav kui ka rahutust tekitav ning Netflixi 'Ameerika mõrv: Laci Peterson' süveneb tõenditesse ja Scott Petersoni vastu koostatud kohtuasjasse tema naise ja sündimata lapse mõrva eest.
Scott Petersoni vastu algatatud prokuratuur tugines peamiselt kaudsetele tõenditele, kuna sellel puudusid otsesed füüsilised tõendid. Nende hulka kuulus Scotti väidetavalt tõrjuv käitumine uurimise ajal ja detektiivide väited, et ta ei tahtnud lubada oma paadi ja maja läbiotsimist. Tema afäär Amber Freyga, mille ta 24. jaanuaril 2003 politseile avaldas, oli selle juhtumi puhul oluline punane lipp. Veelgi enam, võimude arvates oli tema süü näitajaks ka see, et ta müüs Laci auto maha ja kavatses nende maja maha müüa.
18. aprillil 2003 kinnitas DNA analüüs, et 13. aprillil San Francisco lahe kaldalt Richmond's Point Isabel Regional Shoreline Parkis leitud täiskasvanud naise ja täisealise isasloote surnukehad olid Laci ja tema lapse Conneri surnukehad. . Scott arreteeriti San Diegos La Jolla golfiväljaku lähedal, kaasas 15 000 dollarit sularaha, matkatarbeid, riideid, mitu krediitkaarti ja tema venna isikutunnistus. Ta oli ka oma juuksed blondiks värvinud ja kitsehabe kasvatanud, muutes ta oma venna sarnaseks. Detektiivid väitsid, et Scott kavatses Mehhikosse põgeneda, kuid Scott ja tema pere väitsid, et ta elas oma autost välja, et vältida meedia tähelepanu, ja kandis golfikepi juurde pääsemiseks kaasa oma venna isikutunnistust.
Scott Peterson arreteeriti samal päeval süüdistatuna kahes kuriteos mõrvas ettekavatsetud ja erilistel asjaoludel. Ta transporditi tagasi oma kodulinna ja paigutati Modesto maakonna vanglasse. 21. aprillil anti ta kohtu alla Stanislausi maakonna kõrgemasse kohtusse, kus ta end süüdistustes süüdi ei tunnistanud. Juhtumit ümbritseva intensiivse meediatähelepanu tõttu viidi tema kohtuprotsess alates 1. juunist 2004 üle San Mateo maakonda. Amber Frey tunnistas tema vastu ja esitatud tõendite põhjal tunnistati Scott 12. novembril 2004 süüdi - Laci surma eriolukordadega seotud mõrv ja Conneri teise astme mõrv.
13. detsembril soovitas žürii Scottile määrata surmaotsus, mille kohtunik kinnitas 16. märtsil, mõistes ta surmava süstiga surma ja kohustas teda tasuma 10 000 dollarit oma surnud naise matuste eest. Seejärel vangistati ta San Quentini osariigi vanglas, mis on California ainus surmamõistetute koht. Vangla pressiesindaja andis ajakirjale People teada, et Scott on muutunud üsna populaarseks, pälvides hüüdnime 'Scottie-Too-Hottie' ja talle meeldis naisvalvurid, kes said üleriigiliselt inimestelt kirju. 2012. aastal jälgis ajakirjanik Nancy Mullane Scotti vanglas ja märkis, et ta ei tundunud olevat 'depressiivne', vaid nägi välja 'terve'.
2003. aasta detsembris esitas Laci Petersoni ema Scott Petersoni vastu 5 miljoni dollari suuruse hagi Laci ja tema sündimata lapse surma tõttu, algatades nii süülise surmajuhtumi kui ka ellujäämishagi. 2005. aasta oktoobriks määrati Laci 250 000 dollari suuruse elukindlustuspoliisi tulu tema emale ja 2009. aasta aprillis tühistati süülise surma hagi. Scott jäi San Quentini osariigi vanglasse ja esitas 2012. aasta juulis California ülemkohtule otsekaebuse oma surmaotsuse peale. 2015. aasta novembris esitas Scott Peterson habeas corpuse avalduse, et esitada oma juhtumisse uusi tõendeid. Ta väitis, et mitmed naabrid olid tunnistanud, et nägid Lacit elusana pärast seda, kui too oli tema kadumise päeval majast lahkunud.
Petitsioonis väideti ka vandekohtuniku väärkäitumist, väites, et üks vandekohtunikest valetas oma perevägivalla ajaloo kohta, muutes ta kohtupidamiseks kõlbmatuks. Kohus kuulas tema otsekaebuse argumendid 2020. aasta juunis, mille käigus Scotti kaitse väitis, et tulevane vandekohtunik vallandati ebaõigesti ja et kohtuprotsessi käigus tehti palju vigu. 24. augustil 2020 tühistas kohus tema surmaotsuse.
Pärast seda, kui prokurörid otsustasid karistusetappi mitte uuesti proovida, mõistis California ülemkohus 8. detsembril 2021 Scotti eluks ajaks vangi ilma võimaluseta tingimisi vabastada Laci esimese astme mõrva eest ja samaaegselt 15 aastat vanglat teise. astme mõrva oma sündimata lapsele. Süüdistust vandekohtuniku üleastumises kohus ei tunnistanud. 20. detsembril 2022 jäeti rahuldamata ka tema habeas corpuse kaebus.
2024. aasta jaanuaris teatas The Los Angeles Innocence Project, et võttis Scott Petersoni kohtuasja ette ja esitas uued ettepanekud täiendavate ülekuulamiste saamiseks uute tõendite vastuvõtmiseks ja DNA-testide läbiviimiseks. Taotluste hulgas kiitis kohus heaks vaid Laci lahkamise käigus leitud 15,5-tollise kleeplindi tüki testimise. Teised kaitsja taotlused, näiteks Scotti ja Laci kodu lähedalt põlenud kaubikust leitud verega kaetud madratsi DNA-testid, lükati tagasi.
Prokuratuur oli vastu uutele DNA-testidele, väites, et sarnased testid viidi läbi juba 2013. ja 2019. aastal ning need ei olnud Scotti toona vabastanud. Hoolimata prokuratuuri vastuväidetest andis kohus kleeplindi testimise loa ja 2024. aasta juulis toimus istung, kus otsustati katseid läbi viiv asutus. Scott, kes on praegu 51-aastane ja on endiselt vangistuses Mule Creeki osariigi vanglas Californias Ione'is, võitleb selle eest, mis võib olla tema viimane võimalus uuel kohtuprotsessil, olles otsustanud tagada tema vabastamine.