La familia de Mueller, natural de Arizona, explicó a las cadenas ABC y NBC que agentes de las fuerzas antiterroristas les revelaron que Kayla fue "violada en repetidas ocasiones por Baghdadi". "El Gobiernonos dijo que Kayla fue torturada, que era la propiedad de Baghdadi", dijeron sus padres, Carl y Marsha Mueller.
Fue Baghdadi en persona quien llevó a la cooperante, capturada en agosto de 2013 cuando salía de un hospital en la ciudad siria de Alepo, a casa de otro dirigente de ISIS, Abu Sayyaf, quien resultó muerto en una operación de las fuerzas especiales de Estados Unidos en mayo.
El 10 de febrero de 2015 el Gobierno de EEUU confirmó la muerte de Mueller, después de que la Oficina Federal de Investigaciones comprobase la autenticidad de unas fotografías enviadas a la familia de la joven en un correo electrónico por parte de los yihadistas.
La versión del ISIS es que Mueller murió en los bombardeos lanzados en Siria el 6 de febrero por las Fuerzas Aéreas de Jordania como represalia por el anuncio del asesinato del piloto jordano Muaz Kasasbeh. Sin embargo, las autoridades estadounidenses no ofrecieron detalles del lugar ni las circunstancias de la muerte de la joven cooperante.