但警方沒有放棄,擴大調閱蘇花公路前後端進出路口的監視器,結果發現1台可疑的白色車輛,當天凌晨3點多進入蘇花公路後,不到10分鐘又折返,另一方面,在小吃店幫忙的死者妻子也想起,前一晚死者的拜把兄弟呂姓男子曾到店內消費,死者跟對方到店外抽菸之後,人就不見了,命案消息曝光後,呂男還曾回到小吃店關心她。
警方認為呂男跟命案脫不了關係,因此立刻到他的住處訪查,卻找不到人,沒想到不久之後,他竟然開著白車、帶著簡姓女友到警局報案,一臉無辜地告訴警方,前幾天他發現車子被偷,本來想報案,但後來車子又被停回原位,他發現車上出現「不該有的東西」,擔心自己被牽連,所以主動向警方說明。
雖然呂男的說詞漏洞百出,但警方不動聲色,先查看車輛,確認該車就是他們鎖定的白車,一打開車門,赫然發現內部到處都是噴濺的血跡,尤其車頂及左後車門噴濺量非常多,奇怪的是,滿是血跡的車裡,駕駛座後方的乘客席椅背卻有大片空白。警方當時心裡有底,這輛車就是凶殺案的第一現場,案發當時後座有人,而且呂男及其女友可能就是凶手。
警方要求2人配合調查,但他們說詞反覆,對於前一晚的行蹤解釋不清,只是口徑一致否認犯案,為了突破心防,警方隔離訊問,先跟簡女閒聊,過程無意中用台語喊了聲:「妹仔!」簡女突然臉色大變,警方見狀又說:「你阿兄就在我旁邊!」簡女聽完隨即痛哭,表示是男友下手,跟她沒有關係。
原來,只有死者會喊簡女「妹仔」,警方誤打誤撞突破她的心防,簡女供出殺人的是呂男,她只協助棄屍,還告訴警方血衣藏在男友家中,警方隨即搜索呂男住處,果真發現來不及處理的血衣,呂男無從狡辯,才坦承殺了拜把兄弟。呂男說,他經常到死者的小吃店消費,這些年來雙方以兄弟相稱,近3、4年他手頭比較緊,在店裡賒帳了約20萬元,但自認死者不會跟他計較。