تحقيقات پليس مشهد براي كشف راز اين جنايت با ناپديد شدن پسربچه 8ساله‌اي به نام سيدمحمد شروع شد. يكشنبه سوم اسفند، مادر سيدمحمد با پليس تماس گرفت و گفت كه پسربچه 8ساله‌اش از مدرسه به خانه برنگشته است. با شروع تحقيقات، مأموران راهي مدرسه پسربچه شدند.
مادر يكي از دانش‌آموزان ظهر آن روز شاهد ربوده شدن سيدمحمد بوده است. اين زن به مأموران گفت: براي برگرداندن پسرم به مدرسه‌اش رفتم، جواني قدبلند و هيكلي را ديدم كه به سمت سيد محمد رفت و دستش را گرفت تا او را با خودش ببرد. پسربچه مي‌گفت: دايي، نمي‌خواهم با تو بيايم اما آن مرد توجهي به حرف‌هايش نكرد و او را با خودش برد.
با اين اطلاعات دستور بازداشت دايي پسربچه صادر شد. اين مرد در محل زندگي‌اش دستگير شد و در بازجويي‌ها لب به اعتراف گشود و پرده از راز جنايتي هولناك برداشت. او گفت: از مدتي قبل با خانواده خواهرم اختلاف داشتم. همسرم حدود 8ماه قبل قهر كرد و رفت و من عامل رفتن او را يكي از اقوام شوهرخواهرم مي‌دانستم.
براي همين با آنها دچار اختلاف شدم و تصميم گرفتم انتقام بگيرم. آن روز به مقابل مدرسه خواهرزاده‌ام رفتم و وقتي مدرسه تعطيل شد، او را با خودم به زمين‌هاي كشاورزي اطراف مشهد بردم. از قبل طنابي تهيه كرده بودم و وقتي به محلي خلوت رسيديم، با استفاده از طناب سيدمحمد را خفه كردم و جسدش را در گودالي كه آنجا بود انداختم و به خانه برگشتم تا اينكه دستگير شدم.
قاضي سيدجواد حسيني، بازپرس ويژه قتل مشهد كه رسيدگي به اين پرونده را برعهده دارد، مي‌گويد: با اعترافات متهم براي او قرار بازداشت صادر شد و ما راهي محل رها شدن جسد شديم. 3روز بعد از جنايت، جسد مقتول از داخل گودال بيرون كشيده شد و هم‌اكنون تحقيقات درخصوص اين پرونده ادامه دارد.