警方獲報後，調閱李男住處附近的監視器，發現當天放學後，李曾帶著小杰返回九樓住處；詭異的是，半小時後，李又抱著全身癱軟的小杰，搭電梯轉至同社區另棟大樓4樓，身旁還跟著一名男子。
時任新竹市警局第一分局偵查隊小隊長的鍾健祥告訴本刊，他們掌握到小杰的行蹤後，派出大批人馬趕赴大樓4樓、逐戶敲門，其中一間套房沒人回應，同仁認為有異，拚命敲門，精神恍惚的李男才緩緩打開一點門縫，這時一股怪味撲鼻而來，大家驚覺不妙，試圖推開房門，但李放了沙發擋在門後，警方費了好一番功夫才進到屋內。
鍾健祥說，屋內白茫茫一片，空氣中彌漫著殺蟲劑的味道，幾乎無法呼吸，後來在煙霧中依稀看到床上有人，上前查看確認就是小杰，但放學時還蹦蹦跳跳跟李男返家的他，已經成了一具冰冷遺體。
警方將虛弱的李男送醫，等他稍微恢復意識後，追問電梯內同行男子的身分及下落，李迷迷糊糊地表示對方姓陳，並指陳是殺害小杰的凶手。
不久後，警方循線在嘉義找到陳男，將他帶回警局偵訊。陳一開始否認犯案，經警方曉以大義，勸他認罪換取減刑，他才坦承犯行。
陳男告訴警方，案發前一年，他參加泰國旅行團與李男結識，對方自稱在新竹某葬儀社當主管，月薪15萬元，還說二人有緣，要找他接棒，這讓當時工作不順的陳很心動，返台後特地從嘉義搬到新竹租屋，準備加入殯葬業。
不過，李要求陳先付一筆置裝費才能報到，陳匯款後卻沒下文，讓存款所剩無幾的他十分焦慮。後來，李又告訴陳，小杰的爸爸是公司的競爭對手，老闆對小杰很反感，如果陳殺掉小杰，不僅能立刻進公司當主管，還能拿到一筆50萬元的酬勞，陳信以為真，便一口答應。
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