De acordo com a Reuters e a NBC, o Serviço Federal de Segurança da Rússia (FSB) alertou o FBI em março de 2011 que o jovem checheno estava envolvido com grupos rebeldes da região do Cáucaso. No mesmo mês, as autoridades norte-americanas abriram uma investigação e chegaram até a interrogar Tamerlan, mas, devido à falta de provas contra o imigrante russo, o caso foi encerrado três meses depois.
Em setembro daquele mesmo ano, o serviço de Moscou enviou uma mensagem à Agência Central de Inteligência (CIA) pedindo a prisão do suspeito caso ele deixasse ou retornasse para os Estados Unidos. Em janeiro de 2012, Tsarnaev se dirigiu até o aeroporto Jonh F. Kennedy, em Nova York.
Durante esse período, até abril de 2013, o terrorista teria estudado com cautela, junto com o seu irmão mais novo como executaria o seu violento plano de ataque, que resultaria na morte de três pessoas e deixaria outros 260 feridos após a explosão de duas bombas pouco antes da linha de chegada da principal prova de atletismo da cidade.
Tamerlan Tsarnaev, de 26 anos, foi morto em abril de 2013, em troca de tiros com a polícia norte-americana quatro dias depois do atentado. Dzhokhar, atualmente com 21, foi preso e aguarda julgamento em uma penitenciária do estado de Massachusetts.