警方認為黃清波殺人嫌疑重大，但因陳女屍體未尋獲，無法將黃列為被告，只能以「徵得他同意」的方式繼續偵辦，並帶他到合歡山區搜尋。警方找到陳女被丟棄的皮包及墜谷的轎車，之後依黃的指引，派人從隧道口附近吊掛搜尋，才在距離路面約20公尺的山壁處，找到陳女的手機、毛襪及髮箍等物品，並在山壁下方發現血跡反應。
警方研判，陳女如果不慎跌落山谷，應該會被樹枝或突出的岩壁卡住，但從現場狀況看來，陳女應該是被人抱起後丟下山谷，因為天色已暗，警方決定隔天繼續搜尋。
值得一提的是，警方第二天出動前，突然聽到烏鴉啼叫，投入搜救十多年的義消認為，依原住民習俗，烏鴉不吉祥，既然出現「不祥之物」，他有把握一定會找到屍體，而且有預感「今天就可以找到」。陳女的弟弟指出，姊姊「生愛著黃清波，死也愛著黃清波」，儘管遭黃殺害，也不願害黃，警方押著黃在現場搜尋一定找不到屍體，所以要求警方別帶黃深入山谷。
應陳家要求，警方自行前往搜尋，說也奇怪，當天原本天氣晴朗，但上午11點半左右，突然從谷底飄起一大團雲霧，不久便找到陳女的屍體。更詭異的是，屍體尋獲後，雲霧即飄上天空消失無蹤。下午3點20分，當陳女的屍體吊上中橫公路時，更大一團雲霧又從谷底飄起，遮蔽山谷，巧合的是，當天正是陳女死後的「77」49天。
陳女屍體被尋獲時，長蛆腐爛，幾乎只剩骸骨，警方帶著黃清波確認死者的衣物及身分，他跪拜道歉，並連說9句「對不起」，最後再說一句：「我對不起妳！」警方則是在陳女屍體前將黃戴上手銬、腳鐐，並依殺人罪嫌帶回警局偵訊，最後移送地檢署偵辦。
雖然黃清波始終辯稱，陳女是自己不小心墜崖，但法醫相驗遺體發現，死者的頭部、四肢及軀體雖有多處骨折，但骨折處卻無出血反應，若依黃所言生前墜谷，骨折處應會有出血反應，所以判定是先遭殺害後，才被拋落山谷。
不過，因屍體被發現時已經腐爛，黃清波從頭到尾都堅持死者意外墜谷，究竟他是如何殺害前妻，至今仍是個謎。不過，法院認定他確實殺人，最後將他依殺人罪判處無期徒刑定讞，要他為自己的罪行付出代價。
