به گزارش همشهری، تحقیقات در این پرونده از ساعت 8صبح 11مرداد پارسال شد. آن روز با پیدا شدن 2سر بریده در یک زمین خاکی در خیابان شیخ‌بهایی، تحقیقات پلیس در این پرونده شروع شد. به‌نظر می‌رسید که قاتل پس از رها کردن سرها، آنها را آتش زده و محل را ترک کرده اما خیلی زود آتش خاموش شده و چهره‌ها قابل شناسایی شده بود.
در جریان تحقیقات، عامل جنایت که پیرمردی 75ساله بود دستگیر شد. در خانه وی 3اسلحه شکاری کشف و مشخص شد با یکی از آنها که متعلق به 60سال پیش است جنایت رخ داده است. پیرمرد اعتراف کرد که مقتولان پسرخوانده و عروسش هستند و وی آنها را به قتل رسانده است.
متهم که 4لیسانس ازجمله مدیریت، حسابداری و امور بانکی دارد در بازجویی‌ها انگیزه‌اش از جنایت را اذیت‌های پسرخوانده‌اش عنوان کرد. وی گفت: شهرام(مقتول) پسرخوانده‌ام بود و من از بچگی او را بزرگ کردم. خواهرزنم سال‌ها قبل همسر دوم مردی شد و مدتی با او زندگی کرد. آنها صاحب پسری شدند که اسمش را شهرام گذاشتند اما آن مرد به‌خاطر اینکه همسر اولش متوجه این راز نشود از خواهرزنم جدا شد.
خواهرزنم به همراه نوزادش به خانه ما آمد و چون نمی‌توانستم بچه‌دار شوم به او پیشنهاد دادم که پسرش را من و همسرم بزرگ کنیم. اما در تربیت او موفق نبودیم چرا که درس را رها کرده و در دام اعتیاد گرفتار شد. وی ادامه داد: شهرام 8سالی می‌شد که با دختری به نام نرگس ازدواج کرده بود اما این اواخر به‌دلیل مصرف بیش از حد مواد مدام من و همسرم را کتک می‌زد تا اینکه تصمیم به قتل او گرفتم. وی ادامه داد: روزحادثه همسرم به خانه یکی از بستگانش رفته بود.
یکی از اسلحه‌های شکاری‌ام را برداشتم و با آن شهرام و عروسم را به قتل رساندم. پس از قتل، چون نمی‌توانستم اجساد را از خانه خارج کنم، آنها را مثله و سرها را در یک زمین خاکی و بقیه اعضای بدن مقتولان را در هم در سطل زباله رها کردم.
در ادامه تحقیقات، متهم صحنه جنایت را بازسازی و کمیسیون پزشکی قانونی نیز با انجام بررسی‌های لازم اعلام کرد که وی اختلالات خلقی دارد اما هنگام قتل جنون نداشته است. از سوی دیگر خانواده عروس این پیرمرد با مراجعه به دادسرای جنایی تهران برای متهم درخواست قصاص کردند اما اولیای دم پسرخوانده‌اش چند وقت پیش راهی شعبه سوم دادسرای امور جنایی تهران شدند و از قصاص پیرمرد گذشت کردند. آنها اما درخواست دیه کردند که پس از تکمیل تحقیقات قاضی سیدسجاد منافی آذر، برای متهم به اتهام قتل عمد و جنایت بر میت کیفرخواست صادر کرد و پرونده برای شروع محاکمه به دادگاه کیفری استان تهران فرستاده شد.