Thailändska polisen stormade det hotell i Phuket där mannen befann sig, men kom för sent. Flickan var död, och den 21-åriga mannen hade begått självmord.
Live-sändningen visade hela det fasansfulla förloppet, när mannen knyter repet, kastar ut dottern och sedan släpar upp henne igen.
Videon setts 300.000 gånger
Sändningen blev viral i Thailand och har i skrivande stund setts mer än 300.000 gånger, enligt Reuters.
– Det här är det mest ondskefulla klipp jag har sett i hela mitt liv, sade en användare.
”Känner med offrets familj”
Videon möttes av vrede och avsky, innan Facebook själva efter 24 timmar tog bort materialet och framförde sina kondoleanser.
”Det här är en förskräcklig händelse, och vi känner med offrets familj. Det finns absolut ingen plats för den här typen av material på Facebook, och vi har därför tagit bort det.”
Enligt polisen ska tragedin ha börjat med ett gräl mellan mannen och hans fru. Materialet ska enligt BBC News fortfarande finnas uppe på YouTube, som ännu inte kommenterat.
Släktingar hämtade under tisdagen barnet och mannens kvarlevor på sjukhus.