بدین ترتیب موضوع به بازپرس جنایی اعلام و جسد برای شناسایی هویت مقتول به پزشکی قانونی منتقل شد؛
با شروع تحقیقات، دستور بازبینی دوربینهای مداربسته اطراف محل کشف جسد صادر شد و کارآگاهان به یک خودروی پژو که در آن منطقه تردد داشت ظنین شدند.
خیلی زود صاحب خودرو به نام هادی دستگیر شد. وی که ابتدا منکر اطلاع از ماجرا بود وقتی با مدارک مستند رو به رو شد گفت: من در این ماجرا بیگناه هستم دوستم سیامک با من تماس گرفت و گفت نامزدش را کشته و از من خواست به او در مخفی کردن جسد کمک کنم.
به دنبال اعترافهای این مرد جوان کارآگاهان به سراغ سیامک رفته و او را دستگیر کردند. سیامک که 21 ساله و کارگر ساده تراشکاری بود به اداره پلیس آگاهی منتقل شد و در نخستین بازجوییها به قتل زن جوان به نام سارا اعتراف کرد. وی در تشریح ماجرا گفت: حدود سه ماه قبل سارا برای کار به کارگاه ما آمد. او زنی 25 ساله و زیبا بود که من از همان نگاه اول دلبستهاش شدم؛ وقتی پیشنهاد دوستی دادم پذیرفت. کمکم او هم به من علاقهمند شد و با من درد دل میکرد سارا زنی مطلقه بود که مادرش را در کودکی از دست داده و پدرش نیز به جرم سرقت در زندان بود. یک پسر کوچک داشت که پیش شوهر سابقش بود و خودش نیز برای کار از شهرستان به شهریار آمده بود. وقتی با او ارتباط صمیمانهای پیدا کردم برایش یک خانه کوچک اجاره کردم وهر شب به او سر میزدم. سارا از زندگی سختی که در گذشته داشت برایم تعریف میکرد و من هم قول دادم که همیشه کنارش باشم و از او حمایت کنم. ارتباطمان خوب بود اما این روزهای آخر احساس کردم سارا دیگر تمایلی به دیدن من ندارد و انگار پای مرد دیگری وسط بود. شب حادثه وقتی گفت میخواهد از آن خانه برود خیلی عصبانی شدم و کنترل رفتارم را از دست دادم با یک طناب که در خانه بود او را خفه کردم و بعد هم با چاقو به جانش افتادم. وقتی به خودم آمدم که سارا مرده بود خیلی پشیمان شدم با این حال دیگر چارهای نداشتم جز مخفی کردن جسدش؛ به دوستم هادی تلفن کردم و ماجرای قتل را گفتم بعد هم او با خودرواش آمد و جسد را داخل پتو پیچیدیم و به خارج شهر برده و حوالی نصیر آباد شهریار پشت یک تپه رها کردیم.
با اعترافات متهم اصلی پرونده کارآگاهان پلیس غرب استان تهران با تلاش فراوان موفق به شناسایی خانواده سارا شده و برای شکایت و پیگیری پرونده به اداره آگاهی مراجعه کردند.
بازسازی صحنه جنایت
با دستور بازپرس ویژه قتل متهمین بههمراه تیم جنایی به محل حادثه رفته و صحنه را بازسازی کردند. سیامک که در حال بازسازی صحنه قتل بود گفت: من سارا را دوست داشتم اما تصور اینکه وی به من خیانت کند و با مرد دیگری برود برایم قابل قبول نبود بههمین خاطر او را کشتم. دوستم هادی نیز هیچ گناهی ندارد او فقط به من کمک کرد تا جسد را منتقل کنیم.