Tại buổi thực nghiệm điều tra, Vương Văn Hùng là kẻ trực tiếp dùng côn nhị khúc có xích sắt siết cổ khiến nữ sinh giao gà ngất đi. Sau đó cả nhóm đưa nạn nhân lên thùng xe tải của Bùi Văn Công.
Sau quá trình khám nghiệm, cơ quan Công an thu được một dấu vết cực kỳ quan trọng đó là vết máu trên thùng xe ô tô. Đáng chú ý, qua giám định, mẫu máu này trùng với mẫu máu của nạn nhân Cao Mỹ Duyên.
Gần nơi phát hiện chiếc quần và lồng gà nghi của nữ sinh bị sát hại dịp Tết Nguyên đán có 1 ngôi nhà hoang. Người dân gần đây cho biết sau khi xảy ra vụ án, có một số kẻ lạ mặt đã đến dọa nạt, đòi xem dữ liệu camera an ninh. Thấy nghi ngờ nên người dân đã trình báo công an.
Tại cơ quan điều tra, nghi phạm khai nhận vào chiều 30 Tết khi nữ sinh mang gà đến điểm hẹn, Hùng lại chỉ điểm khác, sau đó cùng đồng bọn (4 người khác) khống chế nạn nhân. Đến ngày mùng 2 Tết, bọn chúng đưa cô gái đến một ngôi nhà hoang để sát hại.