Trong quá trình chuẩn bị cho phiên tòa, vì không tin vào luật sư nên Ted đã tự bào chữa. Hắn tỏ ra tin tưởng vào thành công trong vụ xử, mà theo kế hoạch được tiến hành vào ngày 14/11/1977. Vì phải nghiên cứu nhiều tài liệu tại thư viện luật ở Aspen để chuẩn bị cho vụ xử, hắn được phép ra khỏi phòng giam dưới sự giám sát của cảnh sát. Mọi người không hề biết rằng Ted đang âm mưu chạy trốn.

Ngày 7/6, trên đường tới phòng đọc sách của thư viện nằm bên trong tòa án, Ted nhảy từ cửa sổ xuống đất. Hắn bị thương ở mắt cá chân, nhưng vẫn trốn thoát. Vì không hề bị khóa chân tay nên Ted dễ dàng nhập vào rừng người ở Aspen.

Cảnh sát Aspen ngay lập tức chặn các ngả đường xung quanh thành phố, tuy nhiên, Ted đủ khôn ngoan để tìm ra chỗ ẩn náu an toàn cho riêng mình. Kết hợp với chính quyền thành phố, cảnh sát tiến hành nhiều cuộc càn quét với sự tham gia của chó săn và hơn 150 tình nguyện viên. Nhưng nhiều ngày trôi qua, Ted vẫn biệt tăm.

Trên đường trốn chạy, Ted hiểu rằng cần có một chiếc ôtô để vượt qua vòng vây đang giăng bủa khắp nơi chờ đón mình. Hắn trộm được một chiếc xe còn nguyên chìa trong ổ khóa điện.

Nhưng may mắn của Ted đã hết. Ngày thứ 6 sau khi trốn khỏi tòa, Ted bị 2 cảnh sát phát hiện và bắt giữ. Kể từ đó, Ted buộc phải mang còng tay và chân trong suốt thời gian tra cứu tài liệu trong thư viện ở Aspen.

Song hắn không phải là kẻ dễ khuất phục. 7 tháng sau, Ted một lần nữa tìm cách trốn và lần này hắn thành công. Ngày 30/12, Ted đào tường tòa án hạt Garfield rồi tìm cách núp vào bên trong một căn buồng nhỏ của người cai ngục. Đợi cho đến khi không còn ai trong phòng, Ted thản nhiên bước ra khỏi khu vực tòa án bằng đường cửa trước. Cảnh sát chỉ phát hiện ra hắn vượt ngục 15 giờ sau đó, lúc hắn đang đi tới Chicago, một trạm dừng trên con đường tới cái đích cuối cùng là bang Florida. Đến giữa tháng 1/1978, Ted Bundy, dưới cái tên giả Chris Hagen, đã đàng hoàng sống trong một căn hộ ở Tallahassee, Florida.

Thông minh, lại đẹp trai, Ted không gặp nhiều khó khăn trong việc tìm ra một chỗ ở gần Đại học bang Florida. Hắn thường lảng vảng gần ký túc xá của trường, và thậm chí còn vào lớp nghe giảng “chui” mà không hề bị phát hiện. Để sống, hắn phải tìm cách kiếm được những đồ dùng hàng ngày. Tất cả mọi thứ trong căn hộ một buồng của hắn, ngay cả thức ăn, cũng là đồ ăn trộm. Dù sao, trong tình trạng đó, Ted dường như đã có một cuộc sống đầy đủ và hắn rất hài lòng. Điều duy nhất hắn thiếu là một người bạn.

Tối thứ bảy, 14/7/1976, hầu hết thành viên Hội nữ sinh đại học Florida tham gia vũ hội hoặc các bữa tiệc trong khu ký túc xá. Họ chỉ bắt đầu quay về nhà, tại khu Chi Omega, vào sáng sớm hôm sau. Lúc đó, các nữ sinh không thể biết rằng một điều khủng khiếp đang đợi chờ họ.

Lúc đó khoảng 3h sáng. Nita Neary được bạn trai đưa về tới trước cổng khu nhà. Bước về căn buồng của mình, cô để ý thấy cửa trước khu nhà bị mở toang. Vào bên trong, cô nghe có tiếng động như thể một người đang chạy ở căn buồng phía trên. Rồi đột nhiên, tiếng bước chân tiến về phía cầu thang gần chỗ cô đứng. Neary vội nấp vào cánh cửa. Cô trông thấy một người đàn ông đội chiếc mũ cát két màu xanh nước biển sụp xuống che hết mắt, tay cầm một khúc gỗ quấn giẻ. Hắn chạy ra phía cầu thang và ra khỏi cửa.

Thoạt đầu, Nita nghĩ rằng căn nhà bị đột nhập. Cô chạy lên tầng gọi cho bạn là Nancy Dowdy biết tin, rồi cùng đổ đi tìm người phụ trách tòa nhà. Trên đường tới phòng của bà, họ nhìn thấy Karen Chandler, bạn học của họ, loạng choạng bước dọc hành lang. Máu chảy như suối trên đầu cô. Tại một phòng khác, họ phát hiện Kathy Klein, chủ nhân căn phòng đang nằm trong một vũng máu, cũng chảy ra từ vết thương lớn trên đầu.

Khi cảnh sát tới nơi, họ tìm thấy xác 2 cô gái khác trên giường, trong buồng riêng của mỗi người. Hung thủ ra tay khi họ còn ngủ. Nghiên cứu của pháp y cho thấy, Lisa Levy bị đánh vào đầu bằng một khúc gỗ, bị hãm hiếp và bóp cổ tới chết. Trên thân thể cô hằn rõ một số vết răng.

Margaret Bowman cũng bị tấn công theo cách tương tự, dù không bị cưỡng hiếp và không có vết cắn nào. Cô bị xiết cổ bằng một chiếc tất dài, bị bỏ lại tại hiện trường. Vết thương trên đầu cô rất nặng. Cú đánh làm vỡ xương sọ và lộ ra một phần não. Không có dấu vết vật lộn trên xác Bowman và Lisa Levy.

Các điều tra viên ngay lập tức tiến hành thẩm vấn hai nạn nhân may mắn sống sót, nhưng không tìm được thêm thông tin nào đáng giá. Không ai còn nhớ về sự kiện khác lạ nào đó diễn ra trong đêm khủng khiếp ấy. Cũng như Levy và Bowman, tất cả đều đang ngủ say khi kẻ giết người ra tay. Chứng nhân duy nhất là Nita Neary.

Vụ thảm sát buộc cảnh sát nghĩ tới một viễn cảnh đen tối. Và thực tế đúng như vậy, nạn nhân của vụ này vẫn chưa phải là những người kém may mắn cuối cùng.

4h sáng của ngày chủ nhật khủng khiếp đó, cách khu Chi Omega khoảng 1,5 km, Debbie Ciccarelli bị đánh thức bởi một tiếng động lớn từ căn phòng kế bên. Cô tự hỏi, không hiểu cô hàng xóm Cheryl Thompson làm gì khi mới tờ mờ sáng như vậy.

Tiếng động lặp đi lặp lại khiến Debbie nghi ngờ. Cô đánh thức người bạn cùng phòng Nancy Young. Cả hai nghe thấy tiếng rên của Cheryl Thompson. Hoảng sợ, họ vội gọi ngay cho cảnh sát.

Cảnh sát nhanh chóng có mặt, một phần vì lúc đó họ đang kiểm tra hiện trường vụ án Chi Omega. Trên giường trong buồng, Cheryl lơ mơ trong tư thế nửa nằm nửa ngồi, phần cơ thể phía trên bị lột trần. Phía cuối giường của cô có một chiếc mặt nạ. Cheryl bị đánh rất dã man vào đầu bằng một vật giống như dùi cui.

Cảnh sát làm việc khẩn trương và lấy được mẫu máu, tinh dịch cùng một số mẫu vân tay của kẻ giết người. Không may là phần lớn chứng cứ đó không có tính quyết định trong vụ án. Thứ có giá nhất mà các điều tra viên tìm được là những mẩu tóc bên trong chiếc mặt nạ, cùng vết răng cắn trên cơ thể nạn nhân, và sự làm chứng của Nita Neary.

Tiếc là cho tới lúc này, cảnh sát Florida vẫn chưa hề biết tới “danh tiếng” của Ted Bundy. Nếu không, họ đã nhận ra sự giống nhau giữa chiếc mặt nạ tìm thấy trên giường Cheryl và chiếc mặt nạ tìm thấy trong xe của Ted, khi hắn bị bắt ở Utah vào tháng 8/1975.

Ngày 9/2/1978, Sở cảnh sát Lake City nhận được một cú điện thoại của bố mẹ Kimberly Leach, trình báo rằng con gái họ mất tích. Cảnh sát được lệnh triển khai tìm kiếm từ sân trường nơi Leach mất tích. Người cuối cùng nhìn thấy Leach khi cô đang bước vào ôtô của một người đàn ông lạ mặt. Tuy nhiên, không ai nhớ được đặc điểm của chiếc xe hay của người đàn ông đó. 8 tuần sau, người ta phát hiện xác Leach tại một công viên ở hạt Suwannee, Florida. Thi thể của cô bắt đầu phân hủy nên không cho cảnh sát thêm thông tin đáng kể nào.

Vài ngày trước khi Kimberly Leach mất tích, một người đàn ông lạ mặt lái một chiếc xe tải màu trắng đã tìm cách tiếp cận Leslie Parmenter, khi cô bé 14 tuổi này chờ anh trai đến đón. Ông ta tự xưng là người của trạm cứu hỏa và hỏi Leslie về đường đi tới trường học ở cạnh đó. Cô bé cảnh giác vì anh “lính cứu hỏa” này mặt quần áo dân sự. Hơn nữa, bố cô, thám tử James Parmenter của Sở cảnh sát thành phố Jacksonville, đã dặn con gái không được nói chuyện với người lạ mặt. May mắn là ngay sau đó, anh trai của Leslie tới nơi. Nghe em thuật lại câu chuyện, anh bám theo người đàn ông lạ mặt và ghi lại biển số xe để đưa lại cho bố mình.

Thám tử James Parmenter ngay lập tức đi kiểm tra biển số của chiếc xe lạ. Nó thuộc về một người đàn ông tên là Randall Ragen. Nhưng ông này cho hay, biển số xe của mình bị đánh cắp và ông đã phải làm biển mới. Cảnh sát nhận định rằng chiếc xe tải màu trắng kia cũng là của ăn cắp. Hai người con của Parmenter ngay lập tức được đưa tới Sở cảnh sát, và họ dễ dàng nhận ra Ted Bundy trong số ảnh những kẻ tình nghi.

10h tối 15/2/1977, David Lee đang lái xe tuần tra ở khu vực West Pensacola thì nhìn thấy một chiếc VW mà anh chắc không phải của cư dân trong vùng. Lee quyết định kiểm tra, và thông tin phản hồi của Sở cảnh sát cho biết đó là xe ăn cắp. Kẻ điều khiển VW chính là Ted Bundy, và chiếc xe là kết quả vụ trộm cắp mới nhất của Ted. Lần đua tốc độ này hắn không thoát. Lee đã còng được tay hắn lại và giải hắn tới đồn cảnh sát.

Cuộc điều tra sau đó dễ dàng hơn nhiều. 3 nhân chứng khẳng định đã nhìn thấy Ted vào buổi chiều Kimberly mất tích. Cảnh sát cũng tìm ra chiếc xe tải trắng bị ăn cắp, với nhiều sợi vải từ quần áo của Ted còn vương lại trên xe. Ngoài ra, pháp y còn tìm ra vết máu của Kimberly trên vải trải ghế xe và vết máu của Ted ở gần thi thể cô. Một chứng cứ khác quan trọng là vết giày của Ted tại khu đất nơi tìm thấy xác của Kimberly.

Trong 3 năm (1977-1980), 3 phiên tòa đã được mở để xét xử Ted Bundy về tội giết người hàng loạt tại khu nhà Chi Omega; tội tấn công các cô gái ở Chi Omega; và tội giết Kimberly Leach.

Trong suốt phiên tòa xét xử vụ giết người tại Chi Omega, Ted đã tự bào chữa. Hắn tự tin vào khả năng của mình, rằng sẽ thuyết phục được bồi thẩm đoàn để được trắng án. Tuy nhiên, cố gắng của hắn chỉ vô ích. Hắn đã để lại vết cắn đặc biệt trên cơ thể Lisa Levy, và đó là chứng cứ không thể chối cãi được.

Ngày 23/7/1978, sau 7 giờ thảo luận, các quan tòa trở lại phòng xử án và đưa ra kết luận: Ted có tội. Một tuần sau, toà ra án quyết xử tử Ted Bundy. Hai phiên tòa sau đó đều kết án tử hình cho hung thần này.

Rất nhiều người tin rằng số lượng nạn nhân của Ted còn cao hơn rất nhiều so với con số 28 mà hắn chính thức thú nhận. Tuy nhiên, mối nghi ngờ này đã theo Ted xuống mồ, khi bản án tử hình được thi hành, ngày 24/1/1989. Trước khi chết Ted còn dành cho báo chí một cuộc phỏng vấn, trong đó hắn tuyên bố, mình là một người bình thường.