ماموران وقتي به آنجا رفتند و مشاهده كردند که روي تن اين كودك آثار ضرب‌وجرح وجود دارد، موضوع را مشكوك تشخيص دادند و به تحقيق در اين رابطه پرداختند. زن جواني كه اين دختر را به بيمارستان رسانده بود به عنوان اولين نفر تحت بازجويي قرار گرفت.
او كه مهري نام دارد خودش را مادر معصومه معرفي كرد و گفت براي خريد از خانه بيرون رفته بود و وقتي برگشت دخترش را بيهوش نقش بر زمين ديد و به همين دليل از اورژانس كمك خواست و سپس كودك را به بيمارستان رساندند. اين زن خيلي آرام به نظر مي‌رسيد و همين موضوع ظن كارآگاهان را برانگيخت.
به همين سبب مهري بازداشت شد و از سوي ديگر پزشكي قانوني با انجام معاينه‌هاي لازم، وارد شدن ضربات جسمي سخت به سر معصومه را علت مرگ او عنوان كرد. بعد از اينكه ثابت شد كودك 9 ساله به قتل رسيده است، مهري بار ديگر تحت بازجويي قرار گرفت و اعتراف كرد که مادر مقتول نيست.
او گفت: «مادر معصومه به اتهام حمل موادمخدر در زندان است و پدرش نيز به شدت اعتياد دارد و چون نمي‌توانست از دخترانش مراقبت كند، معصومه و خواهر پنج ساله‌اش به اسم فاطمه را پيش من و شوهرم كه از آشنايان او بوديم آورد. من اول نمي‌خواستم آنها را قبول كنم چون خودم بچه داشتم اما شوهرم خيلي اصرار كرد و گفت اين دو دختر بي‌پناه هستند براي همين آنها را در خانه‌مان نگه داشتيم اما از علت مرگ معصومه خبر ندارم.»
ماموران بعد از شنيدن اين صحبت‌ها سراغ فاطمه رفتند و از او پرس‌وجو كردند دختر پنج ساله به آنها گفت: «از روزي كه وارد اين خانه شديم مدام مادر جديدمان و پسر 14 ساله‌اش احمد ما را اذيت مي‌كردند. اگر خواهرم معصومه در كارهاي خانه مثل پهن‌كردن سفره و نظافت كمك نمي‌كرد، احمد او را كتك مي‌زد و مادرش هم چيزي نمي‌گفت و حتي او را تشويق به اين كارها مي‌كرد. آن روز هم احمد خواهرم را كتك زد و او را كشت.»
كارآگاهان در ادامه به بازجويي از پسر 14 ساله پرداختند. او در حالي‌كه به شدت گريه مي‌كرد به قتل اعتراف كرد و گفت: از روزي كه اين دو خواهر وارد زندگي ما شدند من به آنها حسادت مي‌كردم و مي‌خواستم كاري كنم كه به آنها خوش نگذرد. از هر فرصتي استفاده مي‌كردم و به هر بهانه‌اي آنها را به باد كتك مي‌گرفتم و البته مادرم هم چيزي به من نمي‌گفت و كاري با من نداشت و حتي بعضي وقت‌ها تشويقم مي‌كرد تا اينكه صبح روز حادثه وقتي معصومه به مادرم در نظافت خانه كمك نكرد او را كتك زدم و مادرم كه آماده مي‌شد براي خريد به بيرون برود به من گفت: «آنقدر بزنش تا ادب بشود» من هم با چوب و شلنگ به جانش افتادم اما ناگهان ديدم معصومه روي زمين افتاده است و تكان نمي‌خورد، دست و پايم را گم كردم، هر چقدر آب آوردم و رويش پاشيم فايده‌اي نداشت.
در همان لحظه مادرم وارد خانه شد و وقتي با صحنه روبه‌رو شد شروع به گريه كرد و سريع به اورژانس زنگ زد.»بعد از افشاي اين موضوع احمد و مادرش بازداشت شدند و در حال حاضر تحقيقات از آنها ادامه دارد.
