1972年1月2日，蓋西在芝加哥靈緹長途公***汽車終點站接到壹位15歲的名為蒂莫西·麥科伊（Timothy Jack McCoy）的年輕人。蓋西帶著這位從密西根到奧馬哈旅遊的男孩在芝加哥觀光。蓋西當晚把McCoy帶回了家，並承諾這個男孩第二天會及時送他去車站趕公***汽車。第二天早上蓋西醒來的時候發現麥科伊站在他的床邊，手裏拿著壹把菜刀。蓋西從床上跳了起來，而麥科伊不小心割傷了蓋西的前臂。蓋西從麥科伊手中搶過了菜刀，數次將其頭部撞擊臥室的墻壁。最後蓋西壹腳踢飛麥科伊。麥科伊回擊，蓋西抓住他並數次用菜刀刺向他，直到麥科伊身亡。蓋西說後來他走到廚房時才發現麥科伊做好了早餐，無意中帶著菜刀去他臥室中喊他起床。蓋西將麥科伊的屍體埋在地板下，並在上面加固了壹層水泥。
在20世紀90年代對他的壹次采訪中，蓋西說在殺害麥科伊後，他感到「精疲力盡」，但同時也說在殺害麥科伊時，他感到自己到達了興奮的極點。他說：「那時候我才意識到原來死亡能帶給我最大的快感」。
蓋西的第二次殺人案發生在1974年1月。受害者是壹位身份不明的青少年，皮膚略帶棕色，頭發卷曲，大概在15到17歲之間。他是被蓋西勒死的。在屍體被埋葬之前，蓋西將其安置在壁櫥裏。蓋西後來稱屍體在被藏匿於壁櫥時，口鼻中流出的液體弄汙了他的地毯。所以在以後的犯案中，他壹般都會用布條或者受害者的內衣褲塞入他們的口中以避免同樣的事情發生。這位未知的受害者被埋葬在離蓋西的後院中的燒烤架大概15英尺的地方。
到1975，蓋西的事業得到了極大的發展。他開始每天工作12個甚至是16個小時來完成他簽訂的合同。他的雇員中大部分都是中學生或者是年輕的男性。其中壹位是15歲大的Tony Antonucci。他於1975年5月成為蓋西的雇員。在當年七月，蓋西來到這個男孩的家裏。Antonucci前壹天因為工作弄傷了腳，獨自在家休養。蓋西灌了他很多酒，然後將其擊倒在地，並把男孩的雙手銬在其身後。Antonucci右手腕的手銬有些松弛，在蓋西離開房間之後男孩取下右手手銬。當蓋西回來的時候，Antonucci 壹拳擊在他臉上，將其摔倒在地，並用手銬銬住他。蓋西大聲咒罵男孩並口出威脅，但隨即冷靜下來，承諾Antonucci打開手銬的話他會立即離開Antonucci的房子。男孩同意了，蓋西也隨即離開了。
這次事件發生壹周後，也就是1975年7月29日，蓋西的另壹位雇員，17歲的John Butkovitch離奇失蹤。在他失蹤的前壹天，因為蓋西拖欠了兩周的工資，Butkovitch對蓋西進行了威脅。事後蓋西承認用解決工資為由誘使Butkovitch到他家並勒死了他。當時蓋西的妻子和繼女都不在家，他們去阿肯色州去看望他的姐姐。蓋西將死屍藏在車庫的水泥地下。
Butkovitch的轎車之後被遺棄在壹個停車場中。Butkovitch的父親打電話給蓋西，後者說他很樂意幫忙但很遺憾Butkovitch竟然「離家出走」。對於Butkovitch的失蹤，警方也傳訊過蓋西，蓋西說Butkovitch和他的兩個朋友曾經因為工資問題去過他家，但他們在解決工資問題後已經離開了。此後，Butkovitch的父母給警方打了不下100次電話，希望警方繼續深入調查蓋西。
8個月後，蓋西和第二任妻子離婚。因為離婚後獨自擁有房子，他開始大開殺戒。從1976年5月到8月，蓋西至少殺害了八名年輕男性，其中有兩位還無法識別身份。七名被埋在地板下。其中的四名埋在洗衣間下（洗衣間下還埋葬了蓋西之後殺害的壹位青少年）。壹位埋葬在蓋西的飯廳地板下。在這期間被殺害的八名青年人中的六位身份已經得到辨明，年齡都在14歲到18歲之間。而另兩位身份無法辨明的青少年，年齡分別在15到19歲和22到30歲之間。
1976年7月26日，蓋西雇傭了18歲大的David Cram。同年8月21日，Cram搬去與蓋西同住。第二天，當Cram酒醉後， 蓋西騙Cram戴上了手銬，然後告知Cram他要強奸他。Cram曾在軍隊裏呆了壹年，壹腳將蓋西踢倒在地。壹個月後，蓋西出現在Cram的臥室中，仍然想強暴Cram。蓋西說：「戴維，妳不知道我是誰。妳最好給我我想要的。」Cram拒絕了蓋西，蓋西離開了他的臥室。之後Cram搬出了蓋西的家，同時也辭去了再蓋西公司的工作。 1978年12月11日，蓋西來到Des Plaines藥店與店主人Phil Torf商討事宜。在於店老板商討壹項潛在的交易時，壹名15歲大的雇員Robert Jerome Piest偶然聽到了他們的對話並得知蓋西的公司雇傭青少年。
在蓋西離開後，Piest告訴其母親「有個承包商想和我討論壹份工作」。Piest離開家，並說自己很快會回來。然而之後他卻失蹤了。Piest的父母向當地警局申報了他們兒子的失蹤案。藥店主人提及蓋西就是這名承包商，而Piest極有可能就是和他商討工作的事情。
當警方調查蓋西時，蓋西拒絕承認和Piest談過話，同時他謊稱因為他的叔叔過世，他不得不晚些時候才能去警局去證明他的清白。第二天淩晨3：30時，蓋西全身是泥巴，來到了警局，聲稱他遇上了車禍。那天，他拒絕承認他和Piest的失蹤案有關，也拒絕承認將提供給他壹份工作。
但是Des Plaines警方卻深信蓋西和Piest的失蹤案壹定有關。對其記錄進行了調查，發現其在芝加哥有過案底，並在愛荷華州因為強奸青少年曾被判決入獄。在申請了搜查令之後，警方對其房屋進行了搜查並發現了壹些嫌疑物品：壹個1975年內刻JAS的中學生的戒指，不同的駕駛執照，手銬，關於男同性戀的書籍，對於蓋西來說過於小的衣服和Piest工作的藥店的收據。警方決定沒收蓋西的奧斯莫比汽車和其它公司的機動車，同時派出兩組由兩人組成的調查組去跟蹤蓋西。
第二天，調查者們接到了來自Michael Rossi的電話，得知Gregory Godzik和Charles Hattula（另壹位蓋西的雇員）的屍體在前壹年在壹條芝加哥的河流中被發現。
1978年12月15日，Des Plaine對於蓋西的前科案件有了更深入的調查，得知Jeffrey Rignall 曾報案說蓋西引誘其上了他的車並遭受他的虐待和強暴；在與蓋西前妻對話中，警方得知了John Butkovich的失蹤案。同時，在蓋西家找到的戒指也被證明了是失蹤男學生John A. Szyc的戒指。同時調查者們也註意到了蓋西的壹名員工開著和Szyc相似的汽車。對於這輛汽車的調查證明了此車之前屬於Szyc。
1978年12月17日，警方與Michael Rossi進行了壹次正式的會談，得知蓋西將Szyc的汽車賣給他是因為後者稱Szyc需要錢搬到加利福尼亞州。同時，對蓋西 的奧斯莫比汽車調查中，警方發現了壹小撮有可能是人類頭發的纖維組織。這些纖維被送去進行檢查。當晚，警方使用三條受訓警犬調查Piest是否曾在蓋西的汽車裏出現過。其中的壹條警犬臥倒在蓋西 的奧斯莫比汽車的乘客座上，暗示警方Piest的屍體出現在這裏。
1978年12月20日，蓋西開車去找他的律師Amirante。壹到達目的地，他就要求對方給他壹瓶酒。在回途中，Amirante 問他和調查者談得怎麽樣了，他指著壹份每日先驅報，告訴他的律師「這個男孩已經死了，他在河裏。」 在最後的幾個自由的小時裏，蓋西已經知道自己的逮捕是不可避免的了，他試圖拜訪自己的朋友並向他們告別。離開了律師辦公室，他開車前往加油站，在那裏給他的租車加了油，並遞給加油工Lance Jacobson壹袋大麻。Jacobson將大麻交給警方並告訴警方蓋西對他說「我的末日即將來臨，這些人會來殺我」。蓋西然後驅車去了壹位同行Ronald Rhode家中。在那裏，他擁抱了他的朋友，老淚縱橫：「我殺了三十個人」。然後他開車去找Michael Rossi和David Cram。在他開車的時候，警方註意到他拿著壹串念珠，壹邊開車壹邊禱告。
第二天，警方獲得了第二次搜查令。考慮到蓋西之前的反常行為，警方擔心蓋西會自殺，就以非法藏匿和分發大麻的罪名將其逮捕。
警方在蓋西家發現了大量的死屍。1978年12月22日，蓋西向警方承認從1972年以來，他壹***殺害了大約25個少年、離家出走的男性和男妓。大部分的人都是他以工作、金錢誘惑或暴力的方式從芝加哥公***汽車站或街上誘使或綁架回來的。 在被告知警方在他的地下管道空間發現了屍體，且自己將面臨謀殺指控後，蓋西告訴警方想「清潔空氣」，並且說道，自己在律師辦公室的沙發上呆了壹晚上後，明白被捕已經是不可避免的了。
在1978年11月22日淩晨，蓋西向警方自首，他承認直到1972殺害了大約25-30人。這些人大多是逃亡者或者男妓，都是蓋西從芝加哥車站或者街上找到然後誘騙到家裏的。他要不就是向這些人承諾給予工作和報酬，要不就是幹脆用暴力綁架他們。
壹旦回到蓋西的家裏，受害者會被帶上手銬或以其它方式綁住，在被性侵犯的時候會被繩子勒住嘴。蓋西常常會在受害者的嘴裏放布料以阻止他們尖叫，很多受害者都是被止血帶勒死的，蓋西將此稱為「繩子戲法」。有時，受害者被繩子勒死之後會痙攣壹兩個小時。警方發現兩具被蓋西綁起來的屍體之後，問蓋西他到底為什麽要這麽做，他說這是他在閱讀了休斯頓大屠殺之後受到的啟發。 受害者通常被單獨引誘到他家裏，不過出現過三次蓋西所謂的「雙捕」的情況，也就是壹晚上同時殺害兩名受害人。
大多數受害者被拋屍在蓋西家裏的地下道空間。他會定時將生石灰倒進去，以促成屍體的分解。蓋西說他已經不知道埋了多少受害者在那裏，而1978年殺害的最後5名受害者都被他從I-55大橋扔進了德斯普蘭斯河，因為他的地下道空間已經裝滿了屍體。被問及羅伯特皮斯特的時候，蓋西對自己勒死青年的事實供認不諱，並補充說他在當時還被壹個同事的電話打斷。他也承認把皮埃斯特的屍體扔進了德斯普蘭斯河，並且說，當他處理完屍體趕去跟德斯普蘭斯的官員赴約時，發生了壹起輕微的交通事故，因此在12月13日淩晨披頭散發地來到當地警局。他還供認說，他把約翰·布特科維奇的屍體埋在了自己的車庫裏。蓋西畫了壹個地下室示意圖來幫助警方搜尋埋藏的屍體。 1978年12月22日，在警察的陪同下，蓋西回到他的房子，並向警方指明布特科維奇的屍體藏在車庫中的位置。之後警察開車到I-55橋，也就是蓋西拋屍皮埃斯特和其它四個受害者的地方。 1978年12月22日到29日，***有27具屍體從蓋西的房屋中被找到。其中有26具是在地下道空間被發現的，另有1具約翰·布特科維奇的屍體被發現埋在車庫的混凝土地板下。由於在芝加哥的嚴冬降雪，1979年1月挖掘被暫時推遲，到三月重新開始挖掘，盡管蓋西堅持說所有埋在房屋裏的遇難者遺體都已被找到。
1978年3月9日，第28個受害人的屍體在壹個靠近後院燒烤架的坑裏被發現，被幾個塑料袋裝著。他左手無名指有壹個戒指，表明他可能已經結婚。壹個星期後的3月16日，另壹名受害者的遺骸被發現埋在飯廳的地板下，使蓋西房屋裏的遺體總數達到29。壹個月後，蓋西的房子被拆毀。
另外3具遺體在1978年6月到12月之間相繼在德斯普蘭斯河裏發現，也被證實是蓋西的受害者。
壹些屍體被發現的時候，脖子上仍然系著勒死他們的繩子。在其它情況下，布料從嘴壹直堵到受害者的喉嚨深處，調查表明有些受害者不是死於勒扼而是死於窒息。在某些情況下，有壹些比如處方藥瓶的物品在受害者的骨盆區被發現，這表明這些東西是從肛門塞入的。有壹些受害者是由於PDM制造公司與蓋西發生聯系的，另壹些則由於個人物品在桑莫達爾8213號被發現而被確認身份。與1976年6月3日在從芝加哥行駛到沃基的路上失蹤的年僅17歲的麥可·博寧，因他的捕撈許可證在蓋西家中被發現而被確認受害； 另壹個青年，蒂姆·魯爾克，曾在失蹤前與人談及得到了壹個承建商提供的工作。蓋西的受害者中年齡最小的塞繆爾·斯臺普頓和麥可·馬裏諾，兩個都年僅14。年紀最大的是羅素·納爾遜和詹姆斯·馬薩拉，都是21歲。受害者中有7名的身份至今未得到確認。
1979年4月9日，羅伯特皮斯特的屍體在德斯普蘭斯河岸被發現，驗屍報告說明在他生前喉嚨裏曾被堆滿了紙張類材料。 1980年2月6日，蓋西被帶到審判庭上，受到33個謀殺指控。
在審判之前壹年，在他的辯護律師的請求下，蓋西花了300多個小時在梅納爾懲教中心接受各種心理測試，以確定他是否在精神上有能力接受審判。 蓋西曾試圖說服醫生自己患有多重人格障礙。他的律師試圖以他精神錯亂為由證明他無罪，並請了壹些研究過蓋西的精神病專家來作證。三個精神病專家出現在審判上，作證說蓋西是偏執型精神分裂癥，也是多重人格障礙患者。
控方認為蓋西是理智的，並且完全能控制自己的行動。控方邀請了幾個證人，作證說蓋西有既定的謀劃和行為來逃避偵查，更找來醫生辯護說自己有多重性格和精神錯亂。兩名證人都是PDM的員工，他們說蓋西曾迫使他們在自己的地下道空間挖道。這些員工之壹，麥可·羅西，作證說，在1977年8月，蓋西用棍子在地下道空間標記了壹個位置，並告訴他要挖壹條排水溝渠。
當被問及他在地下道空間的挖掘時，蓋西房屋的示意圖在法庭上被展示出來。圖中顯示屍體在地下道空間和房屋其它地方被發現，並且指示出壹個被稱為「13號遺體的」身份不明的受害者的位置。羅西說，他沒有再挖別的溝渠，但按照蓋西的要求監督其它PDM的員工繼續在地下道空間裏深挖。
羅西也作證說，蓋西會定期視察地下道，以確保員工的挖掘不偏離他所標示的位置。被捕後的蓋西說，他只挖了5個受害者的墳墓，後來都是讓員工（包括格雷戈裏·戈奇克）繼續挖的，這樣他才「有足夠多的墳墓」。
在審訊的第三周，蓋西的辯護團隊提出壹種可能性，即這33次謀殺都是色情行為的意外窒息至死。庫克縣驗屍官反駁道，有證據表明這種說法是不可能的。
1980年2月29日，壹名在1967年受到蓋西的性侵犯的青年，唐納德·福爾希斯，作證說曾受到蓋西的殘酷對待並且其後還被蓋西雇傭的壹個青年使用噴霧和狼牙棒攻擊，以阻止他出庭作證。這個青年努力嘗試簡要說明問題，但被請下證人席之前都沒有成功作證。
羅伯特·唐納利在福爾希斯出庭的壹周後作證說，他在1977年12月也受到了蓋西的虐待。在唐納利回憶蓋西的暴行時明顯表現出焦躁情緒，並數次幾近崩潰。在他作證時，蓋西壹再嘲笑唐納利所付出的代價，但青年完成了他的證詞。蓋西的辯護律師之壹羅伯特·莫塔在唐納利作證中盤問他，企圖抹黑他的證詞，但唐納利壹點也沒有動搖。
在審判的第五周，蓋西給法官加利坡寫了壹封私人信件，要求宣布這次審判無效並提出了幾點理由，包括他並不同意律師的以精神錯亂來抗辯，他的律師未允許他采取證人立場，他的辯護沒有足夠多的證人，警方在他被捕後對偵探作出聲明壹事撒謊來為他們自己服務等等。加利坡法官回復說，根據法律規定蓋西有權在向法官表明意願後作證。
1980年3月11日，控方和辯方律師的最終辯論開始。檢察官特裏·沙利文首先要求對蓋西虐待青少年的歷史進行概述，還有他努力想避免偵查並將幸存的受害者——福爾希斯和唐納利——稱為「活死人」 。
在長達四小時的陳述後，律師薩姆·阿米蘭特和羅伯特·莫塔開始為蓋西辯護。莫塔和阿米蘭特反對由控方提供的醫生證詞，試圖把蓋西塑造成壹個「被無法控制的沖動驅使的人」。為了支持這種說法，辯護律師數次引用了辯方醫生的證詞，並稱蓋西行為的心理動因應當受到研究。
在阿米蘭特和莫塔的辯護之後，威廉·昆科再次為控方作證。昆科稱辯方提出的精神錯亂壹說是「虛假的」，提出了可以證明蓋西的邏輯思維能力和行為控制力的事實。昆科還提到壹個曾在1968年為蓋西做檢查的醫生的證詞，這名醫生將蓋西診斷為反社會人格，可以犯下罪行而絲毫沒有悔意。昆科說，如果這名醫生的建議被重視，蓋西就不會得到釋放。在陳述的末尾，昆科展示了22名受害者的照片並要求陪審團不可同情蓋西而須「堅守正義」。昆科又向陪審團要求道，「蓋西有多『同情』這些逝去的生命，妳們就應當有多『同情』他」，之後把照片扔在審判現場作為證據的地下道活板門上。在昆科完成了他的證詞後，陪審團退下以考慮裁決。
陪審團審議了壹個多小時，認為蓋西犯下33個謀殺罪，且犯下性侵犯和猥褻兒童罪行。翌日，控方和辯方都向陪審團提出了裁決建議：控方要求判處死刑，依據是伊利諾伊州法規規定每個謀殺罪都須償命，該法規在1977年6月生效；而辯方要求判處終身監禁。
陪審團商議兩個多小時後，判處蓋西死刑。 在1994年5月9日上午，蓋西從梅納爾懲教中心被轉移到Stateville懲教中心執行死刑。當天下午，他被允許在監獄裏與他的家人的進行野餐。當天晚上，他目睹了壹名天主教神父的祈禱，之後被押解到的Stateville執行室執行註射死刑。
執行開始前，註射用的化學品意外凝固，堵塞了針管，使得執行程序變得相當麻煩。把百葉窗拉上以避免圍觀後，執行小組更換了堵塞的針管。10分鐘後，百葉窗被重新打開且完成了死刑的執行，整個過程花了18分鐘。執行醫師將此歸咎於監獄官員經驗不足，指出了如果執行程序正確就不會發生這種麻煩事。顯然，這個錯誤導致伊利諾伊州後來尋找了註射毒針的替代方法。在這個問題上，蓋西的監控人員之壹，威廉·昆科說道：「他仍然得到了比他的任何受害者更容易的死亡。在我看來，他應該死得更難受壹些，不過更重要的是他為罪行付出了生命的代價。」
根據公布的報告，蓋西已被確診為精神病患者，他對自己的罪行並沒有表示任何的悔恨。他的最後陳述說，判處他死刑是不會彌補別人的損失，並認為這判決其實是針對他的謀殺。據報導，他最後的壹句話只是「Kiss my ass」。
死刑的圍觀人群估計超過1000，聚集在懲教中心周圍。其中大部分是都宣稱贊成死刑，雖然現場也出現了反死刑示威者。有些支持死刑的人穿著畫有蓋西以前在小區服務裏使用的小醜形象的T恤，上面印著標語說「別為小醜哭泣」，而反死刑抗議者只是沈默地舉行了壹場燭光守夜。 1994年5月10日上午12:58，在蓋西確認死亡後，他的大腦被移出。這是海倫·莫裏森博士的建議，他曾采訪蓋西和其它連環殺手，希望能發現暴力反社會人格所具有的***同特質。蓋西被執行死刑後，大腦檢查沒有發現任何異常。