當年曾前往台南尋人的高市警局張姓偵查佐回憶說,該案是彰化地檢署交辦,因一名女童屆齡入學,但教育局通知她在高雄市茄萣區的戶籍地時,卻找不到人,後來輾轉得知女童隨生父陳文釧住在彰化,但身為女童監護人的母親卻下落不明。由於女童曾告訴檢察官:「那天下雨,爸爸拿棍子打媽媽的頭。」檢方因此請女童戶籍地的湖內分局協助調查。
雖然當時找不到女童的柬埔寨籍母親王米稼,但張姓偵查佐沒有放棄,仍持續明查暗訪,也累積了一大疊查訪資料。接獲玉井分局連繫,他馬上抱著資料前往台南,包括女童的DNA。就在刑警查出死者身分時,將列印出來的文件遞給偵查隊長吳業昌,就在吳碰觸紙張的一剎那,突然發出一聲「啪」,手指像被電擊一般,正好在現場的分局長楊青垂當時直覺「案子快破了」。
玉井分局將人骨送法醫研究所與女童的DNA進行比對,確認死者就是王米稼,警方又詢問居住在茄萣的死者親表姊,認定死者的同居人、女童父親陳文釧涉有重嫌,因此立刻聲請拘票,將陳逮捕到案。
陳文釧到案後坦承毆打死者,但辯稱他因懷疑女友出軌,所以開車載女友到山上談判,一時氣憤隨手撿了木棍毆打女友,之後便載女兒離開現場。隔天他再返回原地已不見女友蹤跡,心想女友應是自行下山,因生氣不願與他聯絡。
不過,警方從種種跡象研判,陳文釧根本在說謊,因為陳毆打女友後,還將她全身衣服、鞋子都脫光,就是依照民間習俗,讓鬼魂羞於見人,不會找他索命。陳也利用女友的手機登入其臉書發文,讓親友誤以為她還活著,並且多次跑到女友表姊住處,假裝詢問女友下落。警方替陳進行測謊時,果然出現說謊反應。