با آغاز رسيدگي به پرونده ، کارآگاهان اقدام به بررسي فرصيه هاي مختلف پرداخته و در مسير تحقيقات خود متوجه شدند که مقتول داراي حسن شهرت و اخلاق در ميان بستگان ، دوستان و همسايگان مي باشد .
در ادامه تحقيقات براي مشخص شدن انگيزه جنايت ، بر اساس اظهارات همسر مقتول مشخص شد که مقدار زيادي از طلا و جواهرات متعلق به مقتول از داخل اتاق خواب به سرقت رفته و به احتمال بسياز زياد ، قاتل يا قاتلين با انگيزه سرقت وارد خانه شده که با مقتول مواجه ، با وي درگير و او را به قتل رسانده و پس از سرقت طلاجات از محل متواري شده اند .
با مشخص شدن انگيزه جنايت و با توجه به "وجود چشمي بر روي در آپارتمان" و همچنين "وجود آيفون تصويري بر روي در ورودي" ، فرضيه وقوع جنايت از سوی فرد يا افراد آشنا قوت گرفت و به همين علت ، تحقيقات بر روي همسايگان مقتول در دستور کار کارآگاهان قرار گرفت . همزمان و پس از گذشت دو روز از تاريخ وقوع جنايت ، يکي از همسايگان مقتول به همراه همسرش به اداره دهم مراجعه و اظهار داشت که طلاهاي مقتول در داخل جاکفشي آنها پيدا شده است.
کارآگاهان با مراجعه به ابتداي کوچه محل سکونت مقتول، به بررسي تصاوير به دست آمده از دوربينهاي مداربسته بانکي پرداختند. بررسي تصاوير نشان داد که همسر مقتول به همراه يکي از همسايگان و ساعت 9 و 10 دقیقه، سوار بر خودرو زانتيا از کوچه خارج شده که نشان از صحت اظهارات همسر مقتول داشت اما در ادامه بررسي تصاوير مشخص شد که خودرو زانيتا دوباره ساعت 9 و 30 دقیقه به داخل کوچه بازگشته که نشان از مراجعه دوباره همسايه مقتول به داخل مجتمع مسکوني داشت.
با توجه به تصاوير به دست آمده از دوربينهاي مداربسته بانکي، کارآگاهان به تحقيق از همسايه مقتول به نام محمود 30 ساله پرداختند. محمود ، در اظهاراتش به کارآگاهان گفت : روز حادثه، همسر مقتول را در پارکينگ ديدم. به من گفت که او را تا جايي برسانم و من نيز او را سوار ماشين کرده و پس از طي مسير کوتاهي او را پياده و حدود ساعت 10 به محل کار خود مراجعه کردم .
با توجه به اظهارات محمود ، کارآگاهان به بررسي صحت اظهارات وي پرداخته و متوجه شدند که وي بر خلاف اظهارات قبلي اش، ساعت 11 و 30 دقیقه در محل کارش حاضر شده است. با توجه به تناقضات به دست آمده در اظهارات محمود ، وي 13 مرداد دستگير و در اختيار اداره دهم قرار گرفت .
در ادامه تحقيقات و با توجه به تناقضات به دست آمده در اظهارات "محمود" ، کارآگاهان با انجام تحقيقات پليسي موفق به شناسايي يک طلافروشي در منطقه نيروي هوايي شدند که متهم پنجم مرداد اقدام به فروش مقداري طلا و جواهر به مبلغ 10 ميليون تومان در آن کرده بود.
با شناسايي طلافروشي در منطقه نيروي هوايي، کارآگاهان به صاحب مغازه مراجعه و او نيز بلافاصله تصوير محمود را به عنوان فروشنده طلا و جواهرات مورد شناسايي قرار داد. صاحب طلافروشي در اظهاراتش به کارآگاهان گفت: محمود، مقداري طلا و جواهرات را جهت فروش نزد من آورد و آنها را به مبلغ 10 ميليون تومان فروخت و مبلغ 8 ميليون تومان را نقدا دريافت کرد و قرار شد تا دو ميليون تومان مابقي پول طلاها را پس از ارائه فاکتور دريافت کند. پس از چند روز تأخير در ارائه فاکتور، چندين بار با او تماس گرفته و تقاضاي فاکتور کردم که وی به همراهم همسرش به طلافروشي مراجعه و طلاها را بازپس گرفت.
با توجه به اظهارات صاحب طلافروشي، طلاهاي ارائه شده از سوي محمود و همسرش به کارآگاهان که مدعي پيدا کردن آنها در داخل جاکفشي شده بودند از سوی مرد طلافروش مورد شناسايي قرار گرفت. با توجه به دلايل به دست آمده، تحقيقات از همسر "محمود" در دستور کار قرار گرفت و او نيز در اظهاراتش به کارآگاهان گفت: با تماسهاي مکرر از طلافروشي متوجه شدم که همسرم مقداري طلا فروخته است. موضوع را از همسرم جويا و او نيز اظهار داشت که طلاها را در داخل جاکفشي پيدا و فروخته است. فرداي آن روز به همراه همسرم به طلافروشي رفته و پس از بازپس گرفتن طلاها، به دروغ به همسر مقتول عنوان کرديم که امروز متوجه طلاها در جاکفشي شديم و با همديگر آنها را تحويل پليس داديم .
با توجه به اطلاعات به دست آمده در مسير تحقيقات و همچنين مواجهه حضوري محمود و صاحب طلافروشي ، وي که چاره اي جز اعتراف نداشت 16 مرداد لب به بيان حقيقت گشود و در اعترافاتش با اشاره به انگيزه مالي، به کارآگاهان گفت: اوايل سال جاري بود که در بازار اقدام به خريد و فروش مقداري لوازم و وسايل خانه کرده اما حساب و کتابهايم درست از آب در نيامد و در زمان وصول چکها متوجه شدم که چکها ، يکي پس از ديگري در حال برگشت خوردن است و همين موضوع انگيزه اصلي من براي سرقت طلا و جواهرات از منزل همسايه مان شد .
محمود درباره زمان جنايت نيز به کارآگاهان گفت: روز جنايت ، حدود ساعت 09 از منزل خارج شدم. در داخل پارکينگ بود که متوجه شدم گوشي تلفن همراهم را در داخل خانه جاي گذاشته ام . زمان برگشت به منزل، همسايه مان آقاي... را ديدم که از من خواست تا او را به محل کارش برسانم. به خانه آمدم تا گوشي تلفن همراهم را بردارم که متوجه شدم آقای ... در منزلشان را به خوبي نبسته و باز مانده است. هنگام رساندن آقاي ... به محل کارش و با توجه به مشکلات مالي، وسوسه شدم که از منزل وي سرقت کنم. به همین خاطر او را در نزديکي محل کارش پياده و سريع به خانه برگشتم. از لاي در که هنوز باز بود، صندوق طلاجاتي را که روي میز آیینه بود مشاهده کردم. داخل خانه شده و طلا و جواهرات را برداشتم اما هنگام خروج از منزل ، ناگهان مقتول که تازه از خواب بيدار شده بود از اتاق خارج و مرا مشاهده و شروع به سر و صدا کرد. در حاليکه ترسيده بودم ، گردن و دهانش را گرفتم و محکم فشار دادم و او را به سمت اتاق خواب بردم که بي حال شد و افتاد . بدن نيمه جانش را به داخل حمام کشانده و براي اطمينان از مرگش به آشپزخانه رفته و با برداشتن چاقو چند ضربه به سينه او وارد، با برداشتن طلاجات از منزل خارج شدم. در تمام طول اين مدت، پسر يک ساله مقتول خواب بود.
سرهنگ کارآگاه آريا حاجي زاده معاون مبارزه با جرايم جنايي پليس آگاهي تهران بزرگ با اعلام اين خبر گفت: با توجه به اعترافات صريح متهم به ارتکاب جنايت ، دستور بازداشت موقت از سوي مقام قضايي صادر و متهم جهت انجام تحقيقات تکميلي در اختيار اداره دهم ويژه قتل پليس آگاهي تهران بزرگ قرار گرفته است.