在確認死者身分後，台南新化分局便與台中市太平分局共組專案小組，調閱陳女家附近數十支監視器，與多支電話的通聯紀錄，認定分別居住於高雄與台南的23歲與26歲2名王男涉有重嫌，並於本月28日將兩人拘提到案。
據查，陳女和23歲的王男透過臉書認識，原為男女朋友關係，不過由於王男發現陳女與他人曖昧、懷疑陳女移情別戀因而不滿，6月時夥同好友、26歲的王男犯案，將陳女帶到台南新化山區。該地雖偏僻，不過僅離23歲王男的祖母家5分鐘車程，陳女被帶至命案現場後，兩男便分別徒手或拿撞球桿痛毆陳女，導致陳女倒地不起，後2名王男甚至不管陳女就離去，導致陳女身亡。
事後，兩男還曾經返回命案現場，確認陳女死亡後，乾脆直接棄屍原地。儘管兩男辯稱原本只是想教訓陳女，怎料失手將陳女打死，不過目前全案仍朝向殺人罪偵辦，且由於2人有逃亡及湮滅、偽造、變造證據及勾串共犯或證人之虞，因此檢方也向台南地院聲請羈押禁見。
據悉，陳女領有輕度障礙手冊，父母也是弱智身分，直到警方上門詢問，才驚吐難怪女兒從6月搭上王男的車後就不知去向，不過對於王男外型形容不清。而3年前陳女曾經生下小孩不過夭折，因被列嫌犯剛好有DNA建檔，讓警方這次得以確認其身分，沒有將白骨以無名屍處理。
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