马来西亚军方的雷达记录得知MH失联后改变了航向，用20分钟时间在苏门答腊以东飞了个椭圆形的轨迹，之后转向南印度洋飞去，这20分钟的奇怪飞行轨迹是一种等待模式。
那么MH在等待什么呢？军方雷达显示飞机向南又飞行了六个小时，然后在南印度洋空域失去踪影，发现了飞机的飞行轨迹和可能坠毁的海域的时候已经是24日，各国搜救人员立即终止北方走廊的搜救行动，集中力量在澳大利亚的珀斯以西的南印度洋海域进行搜救，我国的十艘舰艇立即进入新划定的海域进行搜寻，29日以后搜寻人员开始在珀斯西北已经公里的海域进行搜寻，各国划定区域分工协作，澳大利亚和美国都出动了最先进的搜救船只，美国专门用来搜寻黑匣子的潜航器和水下自主航行器也都参加了搜寻活动。但是经过紧张的搜寻各国搜救队均无任何有价值的发现，之后搜寻工作转入长期搜寻阶段，除扩大搜寻范围以外还把搜寻重点放在了海底。
在漫长的搜寻过程中还是有一些发现的，年在留尼汪岛发现了一个中国产的水瓶、一件印尼产的化妆品、一个破手提箱，特别是发现了一个金复毅疑似MH的残骸；同年又在莫桑比克海边发现一架飞机上的碎片，经与型波音飞机比对，发现该碎片是从飞机上的整流罩上掉落的；年在奔巴岛发现了一个飞机外侧金翼碎片，经马来西亚官方鉴定证明确实是MH上的组建；年马达加斯加一位渔民在海边捡到一块飞机碎片他拿回家做了搓衣板，调查人员通过鉴定证明这是MH起落架舱门的残骸，到目前为止发现了23件碎片，都已经证明是MH的残骸。
但是令人遗憾的是到现在还没有找到黑匣子和飞机主体部分，MH的失联非常诡异令人产生的种种猜测。最早的一种猜测是MH遭遇的劫机，搜救人员最初选择在泰国湾进行搜救就是基于这种猜测，人们猜想MH遭遇劫机后才失去了跟地面的联系，不知飞机上发生了什么最终造成了飞机坠毁，马来西亚警方对登机人员进行调查，也发现乘客中有两人的护照是假的，而这两人也受到国际刑警的