15 ноября 2012 года следственным управлением Следственного комитета Российской Федерации по Новосибирской области начата доследственная проверка по сообщению средства массовой информации о наступлении смерти Дмитрия Пестерева в Центральной клинической больнице СО РАН. В информационном сообщении были изложены сведения о том, что 5 ноября 2012 года Пестерев скончался в результате несвоевременного оказания медицинской помощи.
23 ноября проверку начали органы прокуратуры, материалы которой приобщены к материалам доследственной проверки.
Заключением комиссии министерства здравоохранения Новосибирской области от 10.12.2012 установлено, что Пестерев скоропостижно скончался вследствие ненадлежащего исполнения профессиональных обязанностей врачами ФГБУЗ ЦКБ СО РАН, что явилось основанием для возбуждения уголовного дела.
28 декабря 2012 по данному факту возбуждено уголовное дело по признакам преступления, предусмотренного ч.2 ст. 109 УК РФ (причинение смерти по неосторожности вследствие ненадлежащего исполнения лицом своих профессиональных обязанностей). Расследование уголовного дела продолжается.