警方透過來台越南移工群組，查得死者身分，確認是在紅毛港工地工作的橋姓移工後，警方立即調閱橋姓男子工作地點附近的監視器，發現10月15日他離開工地後，騎腳踏車前往小港，再轉搭捷運至火車站，先到一處專幫移工代辦匯款的商店，匯新台幣4萬元回家鄉，接著搭火車到路竹。警方調閱路竹火車站監視器，發現一名女子與橋男會面後，共乘一輛腳踏車離開。
另一方面，警方調閱死者的手機通聯紀錄，發現他與一名同是越南籍的女子阮氏香，在案發前有密切聯繫。警方找到幫阮女申辦來台工作的仲介公司，得知她在路竹一家養豬場擔任老闆的看護工，循著地址前往現場訪查，卻晚了一步，因為阮女已經離職。
雇主告訴警方，阮女10天前突然表示，她對工作環境不適應，且有要事須回越南處理，因此向雇主表達辭意，隨即離開。警方同時發現，裝屍體的飼料袋與阮女工作養豬場的飼料袋一致，因此確定阮女與命案有密切關聯。警方緊急聯繫仲介公司，仲介透露，阮女已在高雄市鹽埕區租了一間短期套房居住，並委託仲介幫忙買機票，準備搭乘隔天的班機回越南，警方獲報後，立刻趕往阮女住處將她逮捕。
