民警首先對現場進行了封鎖，防止現場遭到破壞，隨後和法醫一起，展開了細緻的勘察工作。經過初步勘察，警方確定死者是一名女性，年齡在25歲到30歲之間，和周婷的年齡大致相符。
法醫仔細檢查了屍體，發現死者的手上和腳上都綁著布條，外面還包裹著一個破損的編織袋，袋子是白底紅點的樣式。從現場的情況來看，死者明顯是被他人殺害後，拋屍到這條水渠裡的，並不是意外落水身亡。
隨後，法醫根據屍體的腐敗程度，結合近期的天氣變化情況，推斷出死者的死亡時間大約在四天左右，這和周婷失蹤的時間基本吻合。可讓人遺憾的是，屍體身上沒有任何能證明身份的物品，無法直接確定死者就是周婷。
在進一步的勘察中，民警發現，包裹屍體的編織袋裡，有一件男士上衣，而綁在死者身上的布條，和這件男士上衣的顏色、質地高度一致。據此，民警推斷，這些布條，應該是從這件男士上衣上撕扯下來的，這件男士上衣，很可能就是兇手留下的線索。
為了確定死者的身份和具體死因，法醫對屍體進行了解剖檢驗。解剖過程中，法醫有了一個重要的發現，死者的牙齒出現了明顯的玫瑰齒現象。所謂玫瑰齒，就是因為牙髓血管破裂出血，導致牙齒表面出現玫瑰色的痕跡，這種特徵在法醫學上，通常與窒息死亡有關。
法醫結合解剖情況，最終得出結論，死者的死因是窒息死亡，這也和之前警方推測的周婷可能遭遇窒息的情況相吻合。此時，民警更加確定，這具屍體，很可能就是失蹤多日的周婷。
為了證實這個猜測，民警立刻提取了周婷家人的血液樣本，以及死者的生物檢材，送到DNA實驗室進行比對鑑定。所有人都在焦急地等待著鑑定結果，這將直接決定這具屍體的身份，也將決定案件的偵查方向。
等待的時間格外漫長，每一分每一秒，都讓民警和葛大夫感到煎熬。幾天後，DNA鑑定結果出來了，正如大家所猜測的那樣，這具屍體，正是失蹤了五天的周大夫周婷。
這個訊息，讓葛大夫悲痛欲絕。她怎麼也不敢相信，那個平時溫柔善良、認真負責的好朋友，那個一起並肩作戰的同事，竟然就這樣慘遭殺害。周婷的家人得知訊息後，更是崩潰不已，白髮人送黑髮人的痛苦，讓他們難以承受。
悲痛之餘，警方更加堅定了偵破案件的決心。他們立刻重新調整偵查方向，再次對周婷的社會關係和生前的活動情況展開全面調查，不放過任何一個細節，一定要找到殺害周婷的兇手，還她一個公道。
透過進一步調查，民警瞭解到，周婷大學畢業之後，曾經在廣東工作了一段時間。2012年8月份，在同學葛大夫的介紹下，她考入了大化瑤族自治縣的這家醫院，從此在大化紮根下來。
在醫院工作期間，周婷兢兢業業，對待病人熱情耐心，無論是同事還是病人，都對她評價很高。她的社會關係非常單一，除了和葛大夫來往密切之外，幾乎沒有其他朋友，也沒有任何異性交往的痕跡。
葛大夫回憶說，周婷是一個對生活充滿熱情的年輕人，雖然工作很忙，但她從來沒有抱怨過。下班後，只要有空閒時間，她就會精心佈置自己的小房間，把房間收拾得乾乾淨淨、整整齊齊。偶爾，她也會和葛大夫一起出去吃飯、逛街，性格開朗又節儉，幾乎從來不亂花錢。
葛大夫還說，周婷一直很努力，在忙碌的工作之餘，她還報考了高等教育自學考試，希望透過自己的努力，在學業上取得更大的進步，將來能更好地服務於病人。7月4號傍晚，她還約周婷出去逛街，可當時下起了大雨，兩人只好取消了計劃，各自回家，沒想到，那竟是她們最後一次見面。
警方瞭解到這些情況後，更加疑惑了。周婷性格溫和，沒有與人結怨，社會關係也很簡單，到底是誰會對她下此毒手？兇手的作案動機是什麼？是搶劫，是報復，還是有其他不可告人的秘密？
帶著這些疑問，民警再次把目光投向了之前調取的監控錄影。雖然暴雨導致監控畫面模糊，但民警們沒有放棄，一遍又一遍地仔細檢視，一點點地篩選可疑畫面，終於在海量的監控錄影中，有了重大的發現。
那天晚上，雨下得很大，天色漆黑，監控畫面很不清晰。就在這時，一道閃電劃破夜空，瞬間照亮了路面，藉著閃電的光芒，民警發現，有一個男子扛著一個大包，從監控攝像頭前匆匆走過。
監控畫面顯示，這個男子出現的時間是2014年7月5號凌晨4點21分。他扛著的包裹看起來很重，身形有些佝僂，在大雨中行走，既沒有打傘，也沒有躲雨，腳步匆匆，顯得十分可疑。
民警立刻沿著這名男子的行走路線，調閱了沿路的監控錄影。沒過多久，這名男子再次出現在下一個監控畫面中，他依然扛著那個包裹，腳步沒有絲毫停頓，一路朝著文昌西路的方向走去。
民警繼續追蹤，到了凌晨4點43分，這名男子走到了大化瑤族自治縣某中學的門口。這個中學門口安裝著一個高畫質攝像頭，終於清晰地記錄下了這名男子的正面圖像。
從高畫質畫面中可以看到，這名男子大約三十多歲，身材中等，臉上帶著一絲疲憊和慌張。此時，他肩上的包裹已經不見了，身上的衣服釦子是敞開的，儘管下著大雨，天氣微涼，他卻絲毫沒有在意，顯然是剛剛做完體力活，渾身發熱。
民警順著監控畫面繼續追蹤，發現這名男子最後返回了周婷租住的興隆巷。種種跡象表明，這名男子，極有可能就是殺害周婷的犯罪嫌疑人，他扛著的包裹，很可能就是周婷的屍體，而他前往的方向，正是發現屍體的水渠所在地。
這個發現讓所有民警都振奮不已，案件終於有了突破性的進展。警方立刻將這名男子的正面圖像打印出來，在縣城裡廣泛張貼，發動群眾辨認，希望能儘快確定這名男子的真實身份。
功夫不負有心人，2014年7月10號，有群眾看到影像後，向警方反映，這名男子姓溫，是雲南人，曾經在大化縣城出現過，和他的女朋友一起租住在興隆巷附近。
民警立刻展開調查，核實了這名男子的身份。他名叫溫某，1979年出生，雲南省麻栗坡縣人。經過進一步排查，民警發現，溫某在案發後，已經潛逃回了雲南老家。
事不宜遲，專案組立刻組織民警，連夜趕往雲南麻栗坡縣，在當地警方的協助下，對溫某實施抓捕。2014年7月12號，民警在雲南麻栗坡縣的一個小村莊裡，成功將犯罪嫌疑人溫某抓獲歸案，並迅速將其押解回大化瑤族自治縣公安局刑偵大隊。
