Olof Palme a fost asasinat pe data de 28 februarie 1986 la ora 23:21 ora locală pe strada Sveavägen din centrul Stockholmului, Suedia.
Doi ani mai târziu, Christer Pettersson, un narcoman alcoolic cu cazier, a fost arestat, pus sub acuzație și găsit vinovat de tribunalul din Stockholm. La recurs, a fost găsit nevinovat de către o instanță superioară, dar procuratura generală a Suediei a cerut ca acest caz să fie rejudecat de la capăt. Această cerere a fost respinsă de către Tribunalul Suprem al Suediei pe data de 28 mai 1998.
Există o serie de teorii referitoare la cine ar fi asasinul/asasinii.
Ancheta în legătură cu acest atentat este cea mai scumpă în istoria justiției suedeze, și este încă în curs de derulare. Conform profesorului Leif G. Persson, ancheta este totodată cea mai amplă din toată lumea. Cazul este încă nerezolvat din punct de vedere formal, cu toate că în 2007 a fost făcut cunoscut faptul că Christer Pettersson, care a decedat în 2004, ar fi recunoscut față de iubita sa în niște scrisori din 1986 că el ar fi asasinul. Experții se îndoiesc că această recunoaștere a vinei ar putea duce la redeschiderea cazului.