En junio de 1978, cuando tenía 18 años, encontró a Steven Hicks haciendo autoestop, y lo llevó a su casa. Dahmer era homosexual y tenía la fantasía de recoger a un autoestopista y acostarse con él. Una vez en su casa, se dio cuenta de que Hicks no era homosexual, y cuando éste quiso irse, Dahmer no pudo soportarlo y lo golpeó en la cabeza para luego estrangularlo con una pesa. Luego lo desmembró y lo puso en bolsas de plástico, y las metió en su coche con intención de tirarlas por un barranco. A medio camino la policía lo detuvo por conducir demasiado a la izquierda. Le preguntaron por las bolsas que llevaba en el asiento trasero y Dahmer contestó que era basura. Le creyeron, y como pasó el test de alcoholemia, le pusieron una multa por conducir fuera de su carril y le dejaron ir. Volvió a su casa con los restos del cadáver y los llevó al sótano exceptuando la cabeza con la cuál subió al baño del segundo piso donde la lavó y la apoyó en el piso para masturbarse. Posteriormente la volvió a llevar con el resto del cuerpo y guardó las partes del cadáver en una tubería de la casa. Luego de abandonar la universidad y volver del ejército desenterró los restos, destruyó los huesos y los esparció en la maleza.
Tras su primer asesinato se sintió culpable y asustado, intentó reprimir sus deseos sexuales-homicidas acudiendo a la iglesia, dejando el alcohol y manteniéndose en estado de celibato. Vivió así un tiempo, lo que explica que pasaran casi diez años hasta su siguiente crimen. Pero con el tiempo pensó que podía intentar satisfacer algunos de sus deseos sin hacerle daño a nadie, volvió a beber y empezó a frecuentar lugares de ambiente gay. En 1986 fue detenido por exhibicionismo público, poco antes había querido desenterrar a un joven muerto hacía unos días, para disfrutar de su cuerpo.
En septiembre de 1987, conoció a Steven Toumi en un bar gay. Allí bebieron mucho y fueron a su habitación de hotel. Dahmer no recuerda cómo lo asesinó, sólo que cuando despertó a la mañana descubrió que estaba muerto. Para deshacerse del cadáver, compró una maleta, en la que lo metió, y lo llevó al sótano de la casa de su abuela. Allí tuvo sexo con el cadáver, lo desmembró y lo tiró a la basura. Se quedó con la cabeza, a la cual hirvió y blanqueo, para después exponerla como trofeo en su habitación.
Algunos meses después conoció a su próxima víctima, Jamie Doxtator. Doxtaror era un joven de catorce años que rondaba las puertas de los bares para homosexuales en busca de alguien para tener relaciones. De esta forma también conoció a Richard Guerrero en marzo de 1988.
Mientras era procesado por abuso de menores en 1989, Dahmer conoció a Anthony Sears en un bar. Le ofreció dinero para sacarle unas fotografías y lo llevó a la casa de su abuela donde lo estranguló, tuvo sexo con su cadáver y lo desmembró. Él quería que sus amantes se quedaran en la casa y ante la negativa de éstos los mataba.
Luego de cumplir su condena por abuso y de mudarse a su departamento en Milwaukee, Dahmer asesinó doce personas más hasta julio de 1991.
Su táctica era siempre similar, los invitaba a ver pornografía o a sacarse unas fotos, les ponía una droga en la bebida, los estrangulaba y tenía sexo y se masturbaba encima del cuerpo. Luego tomaba fotografías del cuerpo y de cada etapa del desmembramiento. Solía utilizar ácidos para deshacer la carne y los huesos, pero solía conservar la cabeza y los genitales como trofeo. Otra de sus característica era comerse a parte de sus víctimas, le daba la sensación de que empezaban a formar parte de él.
En mayo de 1991, llevó a Konerak Sinthasomphone, hermano del joven por el que fue procesado por abuso, a su departamento. Allí lo drogó y le realizó unas trepanaciones en el cráneo para inyectarle ácido en el cerebro. Dahmer quería tener control sobre sus víctimas, y su intención al realizar las trepanaciones era convertirlos en una especie de «zombies». El joven consiguió escapar cuando Dahmer salió a tomarse una cerveza a un bar, y al correr desnudo por las calles los vecinos alertaron a la policía. Cuando se dio cuenta de que se había escapado, lo persiguió, y tuvo que enfrentarse a la policía y a una multitud de curiosos. El muchacho no podía hablar porque estaba aturdido por el ácido que Dahmer le había inyectado. Dahmer argumentó que el joven era su amante de 19 años que estaba alcoholizado. Los policías los acompañaron hasta el departamento y creyeron su historia. Si hubiesen revisado el apartamento habrían encontrado un cadáver en una de las habitaciones, además de miles de pruebas de otros asesinatos. Sinthasomphone fue estrangulado ese día. La policía creyó a Jeffrey y depositaron al moribundo joven en una silla. Ni siquiera registraron ni vieron el santuario macabro que tenía en la casa y salieron corriendo ante el hedor que desprendía el interior. Posteriormente dijo que se aficionó a crear un zombie porque quería un amante silencioso, que hiciera todo lo que él le pedía y que se quedara haciéndole compañía.
El 22 de julio de 1991, Tracy Edwards, su última víctima, consiguió escapar esposado. La policía lo vio y esta vez decidieron investigar. Fueron al apartamento del hombre que lo había esposado y al revisar la habitación descubren varias fotografías de cadáveres, restos humanos y una cabeza en el congelador. Dahmer intentó huir, pero fue detenido. Edwards además fue identificado al salir a explicar su caso en televisión como acusado de una violación a una chica poco tiempo antes.
En su casa se encontraron las paredes llenas de sangre, cuerpos mutilados, siete cráneos y demás huesos. Días después vecinos de Dahmer dispararon a las puertas de su casa ante el horror que causó sus crímenes.