警方調查，被害的28歲陳女是某技術學院講師，居住的透天厝共有4層樓，只有她和一名女大生分別住在3樓及2樓。有鄰居向警方表示，案發當日凌晨1點多曾聽到女人的慘叫聲，住2樓的大學生則說，自己前一晚11點下樓鎖門後睡覺，並無任何異狀。
為了緝凶，警方深入追查陳女的交往關係，查出她有一名交往2年多的男友。不過，陳女的男友表示，他在案發2天前到女友住處討論論文，當晚留下過夜，案發前一天上午就離開，後來沒有再連絡，由於他有不在場證明，排除涉案可能。
另一方面，陳女背包被丟棄的大樓，和其住處有15分鐘車程，陳女與大樓的住戶也沒任何關係，為了找到丟棄背包的人，警方隨即調閱大樓監視器，發現10日凌晨2點多，一名男子提著陳女的背包進電梯，20分鐘後下樓，背包已經不見。警方找來陳女親友指認，但沒人認識影像中的男子。
警方還發現陳女遇害後，戶頭被領走1萬元，調閱提款機監視器，領錢的是一名身穿黃色雨衣、頭戴安全帽的男子。不久，一名大樓住戶突然致電警方，指證監視器拍到的男子是26歲的現役軍人張嘉瑤。
警方調查，張嘉瑤在屏東服役，有竊盜及逃兵前科，案發隔天是他的退伍生效日，警方趕往營區逮人，但他提早領到退伍令離開，警方研判他應會返回眷村家中，因此到眷村出入口等待，2天後終於在附近超商將他逮捕，同時也在他家找到與命案現場相符的膠帶，張見無法狡辯，俯首認罪。
