警方調查，陳女被發現時，雙手有勒痕，口中塞抹布，人趴在地上，被沙發壓著，研判窒息死亡。警方調閱監視器，發現成大外包清潔工林榮富跟陳女同搭電梯，其涉有重嫌。
警方調閱監視影像，發現清潔工林榮富在接近下午1時，曾與陳女一同從南棟4樓經由連通天橋到北棟，跟著死者同搭電梯從四樓下到二樓。2人走出電梯後，礙於教室走廊沒有裝置監視器，警方無法釐清。
下午1時30分，林榮富手上提著兩袋垃圾，從二樓走樓梯下到一樓，把垃圾拿到一旁垃圾堆置處棄置後，走出大門，過程被陳女的同學目擊。校方人員看過監視器後，確認林榮富身分，垃圾袋裡是陳女的桃紅色女用夾腳鞋一雙，牛仔外套一件，陳女家屬指認是死者所有。
台南警方立即組成專案小組，漏夜追查，原本員警根據林男戶籍登記處前往逮人未果，後來在其前妻丈人家找到了林嫌，將他帶回偵訊。他初步坦承涉案，向警方供稱，因為與陳女有債務關係，因為兩人爭執，後來他一時失控才會犯案，但詳細的狀況卻沒有多說，警方認為他避重就輕，還要再補強相關證據。
