همسایه‌ها بعد از کشف جسد این مرد که خانه مجردی‌ای در آن ساختمان داشت موضوع را به مأموران پلیس اطلاع داده بودند اما پیش از آن صدای درگیری و نزاع به گوش آنها نرسیده بود.

در اولین قدم از تحقیقات دستور بازبینی دوربین‌های مداربسته موجود در محل صادر شد که تصویر 2 مرد نقاب پوش در حال خروج از خانه مقتول در یکی از دوربین‌ها ثبت شده بود. مردان ناشناس بعد از خروج از خانه با یک موتورسیکلت پا به فرار گذاشتند.
بدین ترتیب ردیابی صاحب موتورسیکلت در دستور کار مأموران اداره دهم پلیس آگاهی تهران قرار گرفت.
بازداشت مرد دروغگو
مدتی بعد راکب موتورسیکلت در جریان تحقیقات پلیسی شناسایی و دستگیر شد. او که ابتدا ارتباط خود را با این پرونده جنایی انکار می کرد بعد از اینکه در برابر ادله محکم قرار گرفت راهی برای فرار از حقیقت پیش روی خود ندید و به قتل اعتراف کرد.مهرداد 32 ساله در ابتدا انگیزه خود را از قتل مرد جوان به نام عماد اینطور بیان کرد:«من شناخت زیادی روی مقتول نداشتم. هم محلی بودیم و من می دانستم که خانه او کجاست ؟ چند روز قبل از حادثه بود که به خاطر جای پارک با همدیگر بحثمان شد. او به من فحاشی کرد و من از او کینه به دل گرفتم. برای همین تصمیم گرفتم از او انتقام بگیرم و با همدستی دوستم نقشه قتل او را کشیدیم.»
کلید رازگشا
بررسی‌ها حکایت از آن داشت که مهرداد و همدستش قبل از ورود عماد به خانه‌اش، وارد خانه او شده بودند و این نشان می داد که آنها کلید خانه او را داشتند. از سویی وارد کردن ضربات متعدد چاقو که مشخص بود با نیت قتل بر بدن مقتول وارد شده است نشان دهنده انگیزه‌ای قوی‌تر از انتقام به خاطر کل کل ساده بود.
همین ادله کافی بود تا مهراد و همدستش تحت بازجویی فنی قرار بگیرند تا راز ماجرا مشخص شود. به این ترتیب مهرداد لب به اعتراف گشود و گفت:«من مغازه قصابی دارم و حدود 4 سالی می شد که عماد در نزدیکی مغازه من خانه مجردی اجاره کرده بود. می دانستم که او زن و فرزند دارد اما از سویی در خانه مجردی خود اعمال غیراخلاقی زیادی انجام می داد. به خاطر همین کارهایش هم بود که از او زیاد خوشم نمی آمد. یک روز وقتی همسرش برای خرید به مغازه من آمد سر صحبت باز شد و من سربسته از کارهای شوهرش برای او تعریف کردم. از آن روز باب آشنایی بیشتر بین من و همسر عماد باز شد و گاهی اوقات با من درددل می کرد. می گفت که از کارهای شوهرش خبر داشته اما نمی داند باید با زندگی‌اش چه کند. مدتی بعد به من گفت که می خواهد از شوهرش انتقام سختی بگیرد و نقشه قتل او را کشیده است.»
دستور قتل
متهم در ادامه گفت:«همسر عماد در فرصتی مناسب کلید خانه مجردی شوهرش را پیدا کرده و از روی آن ساخته بود. او از من خواست وارد خانه شوهرش شوم و وقتی او به خانه‌اش آمد، با ضربات چاقو او را از پای دربیاورم. من هم با همدستی دوستم در زمانی که همسر عماد گفته بود او به خانه مجردی می رود، وارد خانه اش شدیم و وقتی عماد وارد شد او را غافلگیر کرده و با ضربات چاقو از پای درآوردیم.»
بازداشت زن خیانتکار
با اعترافات مهرداد، دوستش و همسر عماد بازداشت شدند اما در برخورد ابتدایی با بازپرس در جلسات بازجویی صدور فرمان قتل همسرش را انکار کرد. زن جوان گفت:«مهرداد از کسبه محل بود و 14 سال از من کوچکتر است. مدتی قبل اتفاقی او را در خیابان دیدم و از من خواست سوار خودرویش شده تا من را به خانه مان برساند. من هم قبول کردم. در طول مسیر از رفتارهای غیراخلاقی عماد برایم تعریف کرد و من هم به او گفتم که نشانه‌هایی از این رفتارها در زندگی ام دیده بودم و می دانستم که شوهرم این رفتارها را دارد.از آن روز من و مهرداد با هم صمیمی تر شدیم. او می گفت باید درسی به عماد بدهیم تا سرش به زندگی اش باشد. من هم کلید خانه شوهرم را در اختیار او قرار دادم. اما قرار نبود شوهرم را بکشد و من چنین چیزی از او نخواسته بودم.»

بر خلاف انکارهای زن جوان اما ادله موجود در پرونده نشان می داد که او گناهکار است. به این ترتیب بازپرس محمدحسین زارعی بعد از بررسی محتویات پرونده قرار تأمین را صادر کرد. بر این اساس مهرداد متهم به مباشرت در قتل عمدی شناخته شد، رفیق او و همسر عماد هم متهم به معاونت در قتل عمدی شدند. پرونده با صدور کیفرخواست به زودی در نوبت محاکمه قرار خواهد گرفت.