تیم جنائی در ادامه به تحقیق از همسر محمد پرداختند. نازنین در حالی که مضطرب بود به ماموران گفت: ساعتی قبل دو مرد نقابدار وارد خانه ما شده و مرا در اتاقی زندانی کردند. پس از دقایقی متوجه سکوت خانه شده و از اتاق بیرون آمدم. در کمال ناباوری با جسد محمد روبرو شده و موضوع را به پلیس اطلاع دادم.
پس از بررسی های مقدماتی جسد به پزشکی قانونی منتقل شد و تیمی از کارآگاهان تحقیقات در این زمینه را آغاز کردند. ماموران که به اظهارات همسر مقتول مشکوک شده بودند تجسس ها را روی او متمرکز کرده و با کشف سرنخ هائی زن جوان را دستگیر کردند.
متهم در نخستین بازجوئی ها ادعاهای قبلی خود را تکرار کرد اما در ادامه لب به اعتراف گشود و گفت : مدتی بود با همسرم اختلاف داشتم. او مرا کتک می زد و ادامه زندگی با محمد برای من غیر ممکن شده بود. این رفتارش ادامه داشت تا اینکه پسر جوانی به خواستگاری خواهرم آمد. من با ازدواج آنها مخالفت کردم. او علاقه زیادی به خواهرم داشت و اصرار داشت با ازدواجشان موافقت کنم. من هم از این فرصت استفاده کرده و به او گفتم در صورتی که شوهرم را بکشد اجازه می دهم با خواهرم ازدواج کند. او ابتدا مخالفت کرد اما وقتی اصرار مرا دید قبول کرد. روز حادثه هم وارد خانه مان شد و شوهرم را با ضربه های کارد کشت و گریخت.
پس از این اعترافات ماموران همدست او را دستگیر کردند که متهم با اعتراف به جرم خود به بازسازی صحنه جنایت پرداخت. با تکمیل تحقیقات مقدماتی پرونده این جنایت برای محاکمه به دادگاه کیفری استان فرستاده شد.