Когда девочка не вернулась домой, обеспокоенные родители отправились на поиски. По версии следствия, отец ребенка, заметив, что двери подвального помещения приоткрыты, увидел там рюкзак, принадлежащий дочери, а потом обнаружил ее тело. Ребенок был задушен, а также подвергся сексуальному насилию.
Установить личность подозреваемого сразу не удалось. Однако работа продолжалась все эти годы. Следователи вместе с сотрудниками ГУ МВД России по региону проверили на причастность к преступлению более семи тысяч жителей области, провели порядка 700 экспертиз. В частности, биологические образцы и отпечатки пальцев тех, кто совершал аналогичные деяния на территории России, сравнивались с объектами, обнаруженными на месте преступления в Междуреченске.
Результаты появились только в 2016 году. Тогда по подозрению в краже был задержан житель Междуреченска, как оказалось, неофициально подрабатывавший в ЖКХ. Полицейские выявили совпадение его отпечатков пальцев с обнаруженными на месте преступления. Генотипоскопическое исследование подтвердило причастность задержанного к убийству. В итоге он сознался в преступлении.
Обвиняемый рассказал, что 20 января 2007 года, зайдя в один из подъездов погреться, он заметил девочку. Угрожая ножом, отвел в подвал, замотал ей руки и рот скотчем… В ходе расследования уголовного дела выяснилось, что примерно за две недели до этого злоумышленник заманил в подвал еще одну девочку 12-ти лет, которая попросила у него денег на проезд. Когда преступник отлучился в магазин, девочка сумела убежать. Она была воспитанницей детдома и неоднократно самовольно уходила оттуда, придумывая разные истории. Потому к ее рассказу взрослые отнеслись с недоверием.
Примечательно, что все это время насильник проживал в Кемеровской области без регистрации, официально трудоустроен не был, жил у родственников либо на съемных квартирах. По ходатайству следователя его заключили под стражу. Психолого-психиатрическая экспертиза показала, что в момент совершения преступления мужчина хроническим психическим расстройством не страдал и в полной мере осознавал характер и последствия своих действий. 50-томное уголовное дело в отношении обвиняемого педофила (такой диагноз ему поставили) ушло в суд.