警方獲報前往現場處理，初步勘驗，這具焦屍雙手被反綁，現場飄散濃濃的汽油味，很明顯是一宗殺人焚屍案。由於當年監視器並不普遍，在沒有任何目擊證人的情況下，案情陷入膠著。
死者被發現時，身穿豹紋上衣、皮質短裙、短筒馬靴，手上帶著一枚金戒指，由於她身上沒有任何證件，加上面容燒焦，完全無法辨識身分，警方採集焦屍的檢體進行DNA化驗，初步研判死者是一名年輕女子，死亡時間大約2天。
為了確認死者身分，警方透過媒體公布死者的特徵及衣物，期盼失蹤人口的家屬出面指認，但毫無所獲，最後，警方將焦屍的檢體封存，區公所則依規定在墓碑刻上「復旦路四段無名女屍」後，便將焦屍下葬在雙連坡公墓。
一轉眼20多年過去，去年5月，警方接獲一名男子報案，說他知道桃園平鎮焦屍案的內幕，案情才露出曙光。
男子告訴警方，2001年，他在一次KTV的聚會中，聽到一名女性友人「酒後吐真言」，坦承殺害了「櫻花妹」林姓少女。男子表示，他也認識林姓少女，知道她曾經在桃園平鎮的檳榔店工作，但是後來「消失很久」，不過，當時他認為這只是女性友人的醉話，所以沒當一回事。
詭異的是，男子事後常常夢到林姓少女，夢裡甚至出現少女在火團中的影像，原本他打算將此事告訴警方，但擔心自己沒有證據，有誣告的問題，所以一直沒有付諸行動，但因少女出現在夢中的頻率越來越高，男子這才決定報警處理，希望能夠替少女申冤。
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