歐陽榕落網後,堅絕否認犯案,辯稱因知道盧女失蹤,才假冒綁匪向家屬要錢,並不知盧女的下落,警方找不到肉票,只能先將他以擄人勒贖罪嫌,移送高雄地檢署偵辦,檢察官偵訊後向法院聲請羈押獲准。
雖然檢警根據各種跡象研判,盧女可能已遭撕票,本以為稍加恫嚇,就會讓歐陽榕全盤托出,但多次借提偵訊,他卻打死不認,即便多名辦案經驗豐富的刑警漲紅了臉,動怒對他大罵,依舊不為所動。
為了確保妹妹的安全,盧女哥哥也對歐陽榕好言相勸,甚至承諾只要他交代盧女下落,願意提供800萬元,作為照顧歐陽榕子女的教育基金,警方甚至找來歐陽榕的孩子,對他動之以情,結果依然無功而返,案情陷入膠著。
為突破僵局,檢警持續蒐證,並調閱相關地點的監視器畫面,發現4月21日盧女失蹤當天,歐陽榕從女友住處提了2大包垃圾袋外出丟棄,還在他的住處及已送洗的車輛上,採得微量血跡,於是再度借提他偵訊。
警方告訴歐陽榕,已在他的住處發現「噴灑狀」血痕,經比對是死者的血液無誤,還提醒今天是頭七,若再不給死者一個交代,夜晚怨靈上門,就請他自己去跟死者解釋為何殺人,藉此鬆懈歐陽榕的心防,他才鬆口坦承犯案。
歐陽榕供稱,案發當天,他先在車上以預先準備的FM2迷藥將盧女迷昏,再將她帶回鳥松的住處,在房間內將她勒斃,接著用美工刀、剪刀、鐵鎚、菜刀等工具,在浴室地板上將盧女分屍,再以黑色大型垃圾袋,分裝成10袋。
之後,他先開車載著屍塊到女友居住的大樓,把其中2袋丟到大樓的垃圾集中區,再轉往鳥松某鐵工廠附近的垃圾堆,丟掉4袋屍塊,其餘4袋則沿著山區產業道路隨意丟棄,事後再返家用消毒水將分屍現場處理乾淨。