直到4月初,林女屍體出現,警方重啟調查,發現吳俊忠名下的該輛廂型車因長期棄置路邊停車格,去年1月已由環保局依廢棄物程序拖吊報廢。警方懷疑吳是因為利用該車載屍,所以不敢再開,另查出現年53歲婦人熊俐琪當年曾與吳一同前往林女的卡拉OK店,於是向檢察官申請拘捕吳、熊二人。
警方於4月27日分別前往左營及鳳山,將吳、熊二人逮捕到案,二人見警察上門,心裡似乎有底,神情舉止顯得相當冷靜。岡山警分局偵查隊長陳仁正說,警方前往吳男住處,在按門鈴表明身分時,吳只在二樓探頭,後來由吳妻開門,但吳卻矢口否認犯行,警方只好勸說:「發現桶屍後,過了25天才來找你,這期間調查出很多有力證據,而且經過這麼久,該還的還是要還。」吳才點頭配合,坦承行凶。
吳男及熊女告訴警方,當年林女有意頂讓卡拉OK店,他們和林談妥,要將店頂下來,也支付5,000元訂金,後來林女因故無法頂讓,引發吳、熊不滿。吳男供稱,2014年12月12日,他和熊女一起到卡拉OK店找林女索討訂金,並抱怨林女出爾反爾,雙方一言不合,發生口角及肢體衝突,他和熊女都有出手毆打林女。熊女則供稱,林當時雖然受傷但意識清醒,他們怕林報案,因此先將她捆綁囚禁在吳的廂型車內,計畫晚一點再將她釋放,卻在2天後發現林已死亡。