بررسی های اولیه حکایت از آن داشت که زن بارداری حدود ۳۰ ساله در حالی با وارد آمدن ضربات جسم سخت به ناحیه سر کشته شده است که جمجمهاش متلاشی شده بود. ماموران با مشاهده این صحنه وحشتناک، بلافاصله مراتب را به قاضی محمدزاده (دادستان عمومی و انقلاب طرقبه شاندیز) اطلاع دادند و سپس به حفظ صحنه جنایت پرداختند.
با توجه به اهمیت ماجرا طولی نکشید که با دستور ویژه دادستان، بازپرس شعبه اول دادسرای عمومی و انقلاب به همراه گروهی از کارآگاهان پلیس آگاهی عازم باغهای اطراف منطقه زشک شد و به این ترتیب تحقیقات میدانی گسترده ای درباره این پرونده جنایی کلید خورد.
تحقیقات مقدماتی قاضی گلمکانی در صحنه جنایت بیانگر آن بود که فرد یا افرادی زن جوان را به ارتفاعات و باغهای اطراف تفرجگاه کشانده و او را به قتل رساندهاند. این در حالی بود که آثار کبودی زیر گلوی پیکر زن جوان نشان میداد عامل یا عاملان جنایت ابتدا قصد داشتهاند او را خفه کنند.
در ادامه بررسیهای قضایی، برگه سونوگرافی از جیب مقتول کشف شد که مشخصات «الهام - م» روی آن نمایان بود اما کنکاشهای دقیق پلیسی نشان داد که هویت درجشده روی برگه سونوگرافی واقعی نیست!
ساعتی بعد، کارآگاهان با استفاده از بانکهای اطلاعاتی پلیس موفق شدند هویت اصلی مقتول را به دست آورند که «م - ع» نام داشت.
پس از انجام تحقیقات مقدماتی در صحنه جنایت و انتقال جسد به پزشکی قانونی، مشخص شد که زن جوان جنین هفت ماهه ای را باردار بوده است.
کارآگاهان پس از بررسی سوابق مقتول به سرنخهایی دست یافتند که نشان میداد زن جوان سال گذشته و در پی بروز اختلافات خانوادگی از چناران به مشهد آمده تا به صورت ناشناس به زندگی خود ادامه دهد و به همین منظور سابقهای در پلیس آگاهی چناران دارد.
براساس این اسناد و مدارک بلافاصله خانواده مقتول شناسایی شدند و به این ترتیب پرونده این جنایت وحشتناک در حالی وارد مرحله جدیدی از تحقیقات شد که بررسیها نشان میداد او در مشهد جا و مکانی برای زندگی نداشته و همین موضوع پیچیدگی روند رسیدگی به پرونده را دوچندان میکرد.
شاخهای از بررسیهای کارآگاهان به هسته مرکزی مشهد رسید؛ جایی که به دلیل وجود مسافرخانههای متعدد، احتمال ردیابی وی در آن محلات وجود داشت. از سوی دیگر گروهی از کارآگاهان ماموریت یافتند تا با هماهنگیهای قضایی به بازبینی دوربینهای ترافیکی در هسته مرکزی مشهد بپردازند و گروه دیگری هم رصدهای اطلاعاتی درباره گوشی تلفن همراه مقتول را ادامه دهند که بعد از وقوع جنایت گم شده بود.
تحقیقات ادامه داشت تا اینکه سرنخهایی از حضور زن جوان در مسافرخانههای محلی به دست آمد که نشان میداد او برخی از شبها را در مسافرخانهها به سر میبرده است.
بررسیها نشان داد که زن جوان با نگهبانان، کارکنان و متصدیان برخی مسافرخانههای مرکز شهر ارتباط داشته و از آنان برای استراحت یا سرپناه شبانه کمک میخواسته است.
در همین حال تحقیقات کارآگاهان با ردیابی گوشی تلفن همراه مقتول به مردی حدود ۴۰ ساله رسید که به صورت پارهوقت متصدی یکی از مسافرخانههای مشهد بود.
بنابراین کارآگاهان با دستورات ویژه قضایی وارد عمل شدند و به مخفیگاه مرد ۴۰ ساله رسیدند که «مهدی - ص» نام دارد.
در حالی این متهم در مشهد به دام افتاد که در تصاویر دوربینهای مداربسته در کنار زن جوان (مقتول) دیده میشد.
این مرد ۴۰ ساله ابتدا سعی داشت وانمود کند که با زن جوان هیچ ارتباطی نداشته و او را نمیشناسد اما وقتی اسناد و مدارک انکارناپذیر را دید، راز این جنایت وحشتناک را فاش کرد. او به افسر پرونده گفت: «دو سال قبل از همسرم جدا شدم و چون جا و مکانی نداشتم به صورت پارهوقت و شبانه در مسافرخانه کار میکردم تا اینکه یک شب «م - ع» به مسافرخانه آمد و از من جایی خواست تا شب را به صبح برساند. او سپس قصه تلخ زندگیاش را برایم بازگو کرد که پولی برای مخارج زندگی ندارد و با سختی روزگارش را میگذراند. به همین دلیل رابطه احساسی بین ما شکل گرفت تا اینکه من او را به باغی در اطراف روستای «زشک» بردم. آن جا وقتی هوس بر من غلبه کرد از او خواستم تا ارتباط نامشروع برقرار کنیم ولی آن زن به شدت مخالفت و به بهانه بارداری در برابر خواستهام مقاومت کرد. من هم که در آن شرایط هوسآلود قرار گرفته بودم به اصرارهایم ادامه دادم تا اینکه بالاخره به من فحاشی کرد. در این هنگام دیگر نتوانستم خودم را کنترل کنم و از شدت عصبانیت روسریاش را دور گلویش پیچاندم تا سروصدا نکند چرا که میترسیدم رهگذران یا افراد دیگری متوجه ماجرا شوند ولی بعد از چند دقیقه فهمیدم که او هنوز جان دارد و نفس میکشد. از ترس اینکه ماجرا لو برود و من شناسایی شوم سنگی را برداشتم و آنقدر به سر و گیجگاهش زدم که مغزش بیرون ریخت. بعد هم مدارک و گوشی تلفن او را برداشتم و با اتوبوس به مشهد بازگشتم اما اکنون از کرده خودم پشیمانم.»
در پی اعترافات صریح متهم، مرد ۴۰ ساله برای ادامه تحقیقات و طی مراحل قانونی با صدور دستور بازداشت موقت روانه زندان شد.