這雙大腿遭鐵絲綑綁，中間還放著二塊磚頭，工作人員一開始以為，是上游醫院漂下來的醫療廢棄物，因此沒報警，直到二天後，他們驚覺上游根本沒有醫院或衛生所，才趕緊通報警方。轄區屈尺派出所員警從刀痕研判，這是一起分屍案，趕緊將雙腿送交警務處刑警大隊。
但只有二隻大腿怎麼找出凶手？案情因此陷入膠著。3天後，警方決定再次搜索發現雙腿的第一現場，果然在水底發現一顆裝在鐵簍裡的人頭，同樣是用棉被、布料層層包裹，上面一樣壓著二塊磚頭。警方勘驗死者頭顱，發現太陽穴的位置有被重物敲擊的痕跡，此外，頸部被利刃切斷，下顎肌肉尚未腐化，牙齒潔白整齊，雙眼張開，顯得死不瞑目。
找到頭顱及大腿，身體軀幹卻遲遲未尋獲，為了確認死者身分，警方只好透過媒體發布法醫相驗的細節，包括年紀、身形、面貌，希望能有家屬出面指認，但依舊沒有消息。
由於案件持續膠著，警方於是擴大至烏來山區進行搜索，仍一無所獲。就在警方準備以無名屍結案時，隔年1月1日晚間11點，凶手劉志才在陸軍總部軍法官郭振武的陪同下，到警務處投案，並供出共犯袁毅銘。遲遲未尋獲的死者軀幹，則被二人埋在友人的庭院中。
