بررسيهاي بيشتر از سوي كارآگاهان ادامه داشت تا اينكه گزارش پزشكي قانوني نشان داد كه گيتا بر اثر فشار بر عناصر حياتي گردن فوت شده است. اين گزارش همچنين آثار دفاعي را در بدن مقتول تأييد كرد. پس از آن بود كه كارآگاهان با رديابي تماسهاي مقتول مردي به نام سهراب را بازداشت كردند. سهراب در بازجوييها گفت: روز حادثه يكي از دوستانم كه همايون نام دارد از من خواست برويم با گيتا رابطه برقرار كنيم. قبول كردم و ساعتي بعد گيتا را كنار جاده سوار وانت كرديم. همان لحظه خودروي عبوري متوجه گيتا شد و او را شناخت. گيتا گفت آن مرد از بستگانش است. ما هم به سرعت از محل دور شديم و به روستايي در همان نزديكي رفتيم و با گيتا رابطه برقرار كرديم. بعد از آن بود كه گيتا گفت ديگر به خانه برنميگردد. من سوار وانت بودم كه گيتا و همايون درگير شدند. بعد هم همايون او را به قتل رساند. جسدش را آنجا رها كرديم و از محل رفتيم.
با اقرار متهم، مأموران همايون را بازداشت كردند. او در بازجوييها حرفهاي سهراب را تأييد كرد و گفت: بعد از اينكه با گيتا رابطه برقرار كرديم، گفت ديگر به خانه برنميگردد. من جايي نداشتم تا از او نگهداري كنم، به خاطر همين با هم درگير شديم. كنترل خودم را از دست دادم و او را خفه كردم. بعد هم جسد را كنار جاده رها كرديم و گريختيم. با كامل شدن تحقيقات، بازپرس همايون را به اتهام مباشرت در قتل و سهراب را به اتهام معاونت در قتل مجرم شناخت و پرونده براي رسيدگي روي ميز هيئت قضايي شعبه 113 دادگاه كيفري استان تهران قرار گرفت.