El 21 de septiembre de 1976 el auto en el que viajaba Orlando Letelier junto a su secretaria Ronni Moffitt estalló en pleno centro de Washington. Ambos murieron instantáneamente. El repudio de los gobiernos de todo el mundo no se hizo esperar y el Congreso de Estados Unidos responsabilizó del atentado a los servicios de inteligencia del régimen militar de Augusto Pinochet, exigió una investigación que sancionara a los culpables e impuso un embargo de armas al país.

Como respuesta a las sanciones internacionales, la junta militar decidió poner fin a la Dirección Nacional de Inteligencia (DINA), la que a los pocos meses fue reemplazada por la Central Nacional de Informaciones (CNI). A pesar de las pruebas que inculpaban a la DINA y a agentes anticastristas vinculados a la CIA, los tribunales cerraron la causa que sólo logró ser reabierta tras el retorno a la democracia, en 1990.

En 1995, en un hecho inédito, la Corte Suprema condenó al general en retiro Manuel Contreras y al brigadier Pedro Espinoza, ambos de la plana mayor de la DINA, como autores intelectuales del asesinato de Orlando Letelier, con penas de seis y siete años respectivamente. Con ello se abrió por primera vez la posibilidad de enjuiciar a los responsables de las violaciones a los derechos humanos durante la dictadura militar (1973-1990).

Los autores materiales del asesinato, el norteamericano Michael Townley y el militar chileno Armando Fernández Larios se acogieron a un programa especial de testigos del gobierno de EE.UU. La justicia de ese país se ha negado hasta hoy a extraditar a ambos criminales para que cumplan su sentencia en Chile.