Em 30 de maio de 2005, a jovem americana se encontrava de férias na ilha de Aruba, nas Antilhas Holandesas, onde o suspeito, que na época tinha 17 anos, vivia. O estudante de 21 anos reconheceu em entrevista por telefone ter admitido em uma conversa particular que estava envolvido no crime, mas posteriormente disse que tinha mentido. 

Van der Sloot diz ao interlocutor que a jovem "não será encontrada jamais...O oceano é muito grande". Ao ser perguntado se Holloway está morta, ele responde no dialeto de Aruba que "sim".

Natalee Holloway estava com amigos comemorando sua formatura quando se sentiu mal e foi para a praia, onde conheceu Van der Sloot e seus 2 irmãos do Suriname. Após conversar com ela, o estudante holandês começou a se insinuar sexualmente a Natalee, e então ela começou a tremer, ficou imóvel e parou de respirar. Segundo Van der Sloot, ele ficou em pânico e levou o corpo a um matagal. Em seguida, ligou para um amigo e pediu para ajudá-lo a levar o corpo da jovem a uma lancha, para jogá-lo ao mar.