با اعلام این خبر، بازپرس جنایی و تیم بررسی صحنه جرم راهی بیمارستان شدند. با حضور در بیمارستان آنها با جسد دختر 5 ساله در حالی مواجه شدند که آثار کبودی و سوختگی روی دست و پایش به چشم می‌خورد، همچنین معاینات اولیه نشان می‌داد دخترک قربانی آزار و اذیت شده است.

بررسی‌ها نشان می‌داد که دخترک شب قبل از مرگ به خاطر ضربه مغزی به بیمارستان منتقل شده و بعد از حدود 12 ساعت جان خود را از دست داده است.

در تحقیقات، مادر دخترک گفت: با همسرم اختلاف داشتم و بعد از مدتی تصمیم گرفتیم جدا از هم زندگی کنیم. مدتی به شهرستان رفتم و بعد هم به پردیس آمده و خانه‌ای در آنجا اجاره کردم. چهارشنبه گذشته همسرم مقابل خانه‌مان آمد و با التماس به من گفت دلش برای دخترمان تنگ شده و از من خواست اجازه بدهم بچه را ببیند، من هم بچه را به همسرم دادم و دیگر از او خبری نداشتم تا اینکه فردای آن شب که برای گذاشتن زباله از خانه خارج شدم از دیدن بدن نیمه جان دخترم که کنار زباله‌ها افتاده بود شوکه شدم. دخترم بی‌هوش و خونین روی زمین افتاده بود، فورا او را به بیمارستان منتقل کردیم اما بیمارستان پردیس گفت حالش وخیم است و بچه را به تهران منتقل کردیم.

با توجه به اظهارات زن جوان، بازپرس جنایی دستور بازداشت پدر دخترک را صادر کرد. با دستگیری مرد جوان، او منکر ماجرا شد و گفت: مدتی است که از همسرم جدا زندگی می‌کنم و در این مدت متوجه شدم که همسرم با پسر جوانی ارتباط دارد آن مرد به همسرم پیشنهاد داده بود دخترمان را به بهزیستی تحویل دهد تا با هم زندگی جدیدی آغاز کنند. آنها بچه‌ام را کشته‌اند و برای من پاپوش درست کرده‌اند.

به دستور بازپرس شعبه دوم دادسرای امور جنایی پایتخت، مرد جوان به‌عنوان نخستین مظنون پرونده در اختیار کارآگاهان آگاهی قرار داده شد و تحقیقات در این خصوص ادامه دارد.