極端組織伊斯蘭國在網上發放片段，聲稱已將日本人質後藤健二斬首。日本政府正核實片段真偽。有關片段長約一分鐘，見到穿著橙色囚衣的後藤健二跪在地上，身邊一名帶有英國口音的持刀蒙面男子表示，由於日本首相安倍晉三作出魯莽決定，參與一場無法取勝的戰爭，不單令後藤健二遇害，亦會令其他日本人遭殘殺，指是日本惡夢的開始。日本內閣舉行緊急會議，安倍晉三強調不會向恐怖主義屈服，將與國際社會合作，將殺害後藤健二的兇徒繩之於法。
伊斯蘭國早前已殺害另一名日本人質湯川遙菜。後藤健二曾表示，如果約旦釋放伊拉克女死囚里沙維，他就可以獲釋。但約旦說，無法確定在伊斯蘭國手上的戰機機師卡薩斯貝是否仍然在生，因此未有釋放里沙維。伊斯蘭國在最新片段中，並無提及卡薩斯貝。