Op 24 december 2002 deed Scott Peterson aangifte bij de politie acht maanden zwangere vrouw, Laci Peterson, ontbrak. Hij vertelde dat hij haar rond 9.30 uur voor het laatst had gezien voordat hij ging vissen. Scott liet rond 14.30 uur een bericht achter voor Laci. Toen hij thuiskwam, vond hij hun hond, McKenzie, in de achtertuin met de riem nog aan, Laci's auto op de oprit en haar bezittingen in het huis. Hij informeerde de politie dat Laci van plan was met de hond te gaan wandelen, en een buurman getuigde dat hij de hond op straat had gezien met de riem maar zonder Laci. De zaak was zowel zenuwslopend als verontrustend, en Netflix’s ‘American Murder: Laci Peterson’ duikt in het bewijsmateriaal en de zaak die tegen Scott Peterson is opgebouwd voor de moord op zijn vrouw en ongeboren kind.
De zaak van de aanklager tegen Scott Peterson was voornamelijk gebaseerd op indirect bewijs, omdat er geen direct fysiek bewijs was. Deze omvatten onder meer het zogenaamd afwijzende gedrag van Scott tijdens het onderzoek en beweringen van rechercheurs dat hij terughoudend was geweest bij het doorzoeken van zijn boot en huis. Zijn affaire met Amber Frey, die ze op 24 januari 2003 aan de politie had onthuld, was een belangrijke rode vlag in de zaak. Bovendien waren de autoriteiten van mening dat het feit dat hij de auto van Laci had verkocht en van plan was hun huis te verkopen, ook een indicator was van zijn schuld.
Op 18 april 2003 bevestigde de DNA-analyse dat de lichamen van een volwassen vrouw en een voldragen mannelijke foetus die op 13 april waren teruggevonden aan de kust van de Baai van San Francisco in Richmond's Point Isabel Regional Shoreline Park, die waren van Laci en haar kind, Conner. . Scott werd in San Diego vlakbij een golfbaan in La Jolla gearresteerd met $ 15.000 aan contant geld, kampeerbenodigdheden, kleding, verschillende creditcards en de identiteitskaart van zijn broer. Hij had ook zijn haar blond geverfd en een sikje gekregen, waardoor hij op zijn broer leek. Rechercheurs beweerden dat Scott van plan was naar Mexico te vluchten, maar Scott en zijn familie stonden erop dat hij uit zijn auto leefde om media-aandacht te vermijden en het identiteitsbewijs van zijn broer bij zich hadden om toegang te krijgen tot een golfclub.
Scott Peterson werd dezelfde dag gearresteerd op beschuldiging van twee misdrijven: moord met voorbedachten rade en bijzondere omstandigheden. Hij werd terug naar zijn geboorteplaats vervoerd en opgenomen in de gevangenis van Modesto County. Op 21 april werd hij voorgeleid bij het Stanislaus County Superior Court, waar hij pleitte niet schuldig te zijn aan de beschuldigingen. Vanwege de intense media-aandacht rond de zaak werd zijn proces vanaf 1 juni 2004 verplaatst naar San Mateo County. Amber Frey getuigde tegen hem, en met het gepresenteerde bewijsmateriaal werd Scott op 12 november 2004 schuldig bevonden aan eerste moord. -graads moord met bijzondere omstandigheden voor Laci's dood en tweedegraads moord op Conner.
Op 13 december adviseerde de jury een doodvonnis voor Scott, dat de rechter op 16 maart bevestigde, hem ter dood veroordeelde door middel van een dodelijke injectie en hem veroordeelde tot het betalen van $ 10.000 voor de begrafenis van zijn overleden vrouw. Vervolgens werd hij opgesloten in de San Quentin State Prison, de enige dodencel in Californië. Een woordvoerder van de gevangenis liet aan het tijdschrift People weten dat Scott behoorlijk populair was geworden, de bijnaam ‘Scottie-Too-Hottie’ kreeg, en dat hij geliefd was bij vrouwelijke bewakers, terwijl hij brieven ontving van mensen uit het hele land. In 2012 observeerde journalist Nancy Mullane Scott in de gevangenis en merkte op dat hij er niet ‘depressief’ uitzag, maar er ‘gezond’ uitzag.
In december 2003 spande de moeder van Laci Peterson een rechtszaak van $ 5 miljoen aan tegen Scott Peterson wegens de dood van Laci en haar ongeboren kind, waarbij zowel een onrechtmatige doodsactie als een overlevingsactie werd gestart. In oktober 2005 werd de opbrengst van Laci's levensverzekeringspolis van $ 250.000 aan haar moeder toegekend, en in april 2009 werd de rechtszaak wegens onrechtmatige dood ingetrokken. Scott bleef in de San Quentin State Prison en ging in juli 2012 rechtstreeks in beroep tegen zijn doodvonnis bij het Hooggerechtshof van Californië. In november 2015 diende Scott Peterson een habeas corpus-petitie in om nieuw bewijsmateriaal in zijn zaak aan te voeren. Hij voerde aan dat verschillende buren hadden getuigd dat ze Laci levend hadden gezien nadat hij het huis had verlaten op de dag van haar verdwijning.
In de petitie werd ook wangedrag van het jurylid beweerd, waarbij werd beweerd dat een van de juryleden had gelogen over haar geschiedenis van huiselijk geweld, waardoor ze ongeschikt was voor het proces. De rechtbank hoorde de argumenten van zijn rechtstreekse beroep in juni 2020, waarin de verdediging van Scott betoogde dat een toekomstig jurylid ten onrechte was ontslagen en dat er tijdens het proces meerdere fouten waren gemaakt. Op 24 augustus 2020 vernietigde de rechtbank zijn doodvonnis.
Nadat aanklagers hadden besloten de straffase niet opnieuw uit te voeren, veroordeelde het California Superior Court op 8 december 2021 Scott tot levenslang in de gevangenis zonder de mogelijkheid van vervroegde vrijlating voor de moord met voorbedachten rade op Laci en een gelijktijdige 15 jaar tot levenslang voor de tweede graad. graad moord op hun ongeboren kind. De beschuldiging van wangedrag van het jurylid werd door de rechtbank niet erkend. Op 20 december 2022 werd ook zijn habeas corpus-beroep afgewezen.
In januari 2024 kondigde het Los Angeles Innocence Project aan dat het de zaak van Scott Peterson had overgenomen en nieuwe moties had ingediend waarin werd verzocht om aanvullende hoorzittingen om nieuw bewijsmateriaal toe te laten en DNA-testen uit te voeren. Van de verzoeken keurde de rechtbank alleen het testen goed van een stuk ducttape van 15,5 inch dat tijdens haar autopsie op Laci's broek werd aangetroffen. Andere verzoeken van de verdediging, zoals DNA-testen op een met bloed bedekte matras gevonden in een uitgebrand busje in de buurt van het huis van Scott en Laci, werden afgewezen.
De aanklager verzette zich tegen de drang naar nieuwe DNA-testen, met het argument dat soortgelijke tests al in 2013 en 2019 waren uitgevoerd, en dat ze Scott destijds niet hadden vrijgesproken. Ondanks de bezwaren van de aanklager stond de rechtbank het testen van de ducttape toe, en in juli 2024 werd een hoorzitting gehouden om te bepalen welke instantie de tests zou uitvoeren. Scott, nu 51 jaar oud en nog steeds gevangengezet in de Mule Creek State Prison in Ione, Californië, vecht voor wat zijn laatste kans op een nieuw proces zou kunnen zijn, vastbesloten zijn vrijlating veilig te stellen.