就在沈家人焦急萬分之際，一通來自新北市動保處的電話，讓失蹤案的案情急轉直下，成了命案。動保處人員告知沈家人，沈女養的貴賓狗流浪街頭，被熱心民眾帶去動物醫院，獸醫掃瞄晶片後，確認狗主人是沈女，也因此查到沈家的聯絡方式。
由於沈女非常愛狗，接到電話的沈家人驚覺有異，火速從桃園趕到她位於新北蘆洲的租屋處，但都無人應門，最後房東連繫管理員，用備用鑰匙開門，這時一股混雜屍臭與燒炭的味道撲鼻面而來，眾人發現，沈女躺在客廳沙發上、蓋著棉被，氣絕多時，身體上已出現屍斑，一旁地上則擺著一個全新炭盆，裡面有燃燒殆盡的木炭。
沈家人忍住悲痛，打電話報警，警方到場後立刻蒐證，鑑識人員則在沈女頸部發現清晰的勒痕，法醫相驗後判斷，死者並非因燒炭中毒身亡，而是遭勒斃窒息死亡，至於沈女剛交往3個月的同居男友吳典鴻則人間蒸發，不知去向。
另外，警方查出，沈女是藝人郭富城的鐵粉，早就買好郭香港演唱會的門票及機票，準備要與家人及蔡姓前男友到香港看演唱會，甚至還頻繁討論相關旅遊細節，顯見她對這趟旅程充滿期待，根本不可能會燒炭自殺。
種種跡象顯示，吳典鴻涉嫌重大，為了緝凶，警方立即透過手機定位，分析他的逃亡路線，隔天就在花蓮七星潭停車場，發現死者剛買不久的休旅車，而吳正在車上睡覺，手機還開著寶可夢遊戲。警方將吳叫醒，當場逮捕，吳卻否認殺人，強調沈女的死，是一場殉情的悲劇。
