據警方調查,越南籍的李女在台灣結過二次婚,育有一子一女,比對兒子的DNA後,確認死者就是李女,李女母親也從越南飛來台灣認屍。李母告訴警方,女兒很顧家,但因為沒有特別專長,只能在小吃部當陪侍小姐,賺錢會匯回越南。警方清查匯款紀錄,發現有筆300美元的匯款日期為2006年10月20日,但李女10月14日就被發現陳屍堤防,顯見有人以她的名義匯款。
警方進一步調查,李女1995年嫁來台灣時才19歲,與第一任邱姓丈夫婚後住在屏東市,育有一子,1998年6月離婚,後改嫁屏東縣內埔郭男,生下一女後離異,女兒被送到越南,由李母扶養。
為了緝凶,警方訪查李女的友人,查出她與蔣姓男子在里港同居,且李女2006年9月26日晚間從越南回台後,只有打電話給蔣,蔣也曾前往高雄小港機場接機。不過,警方約談蔣時,他卻避重就輕。
後來,警方對蔣男進行測謊,發現他在接機、李女生死等問題上都出現異常反應,也無法清楚交代案發時的行蹤,加上警方在他家中搜出死者的衣物、手環、皮包等,蔣男自知難逃法網,終於坦承犯案。
蔣男供稱,他和李女認識一年半後同居,也會提供李女娘家經濟支援,對她非常好,沒想到同居不到三個月,李就開口提分手,讓他很生氣。
後來李回越南探親返台,他特別去接機,希望挽回李,他還把車開到里港大橋堤防邊,與李在車上發生性關係,不料,李事後卻還是說:「我要和你分手!」還說她在越南已有老公、小孩,並打算離開屏東,到嘉義坐檯上班。
聽到李女這麼說,蔣男情緒失控,認為李將他榨乾後就想分手,一時氣憤,掐住李的脖子,直到她不再掙扎也沒有氣息才鬆手,最後將全身赤裸的李載到偏僻水溝棄屍。