據調查，鄭女過去曾是宜蘭連鎖檳榔攤老闆娘，兩人透過網路交往2個月同居，卻因生活瑣事與經濟壓力屢生口角，鄭女於8月16日向胞妹透露分手意願並打算搬離，不料當晚與周男上陽明山談判後便人間蒸發。鄭妹因聯繫不上姐姐，追蹤手機定位最後落在三芝土地公坑，隨後急忙報案並在網路貼文尋人，同時向警方指認周男涉有重嫌。
警方接獲通報鎖定周男，11日在三重住處將他逮捕，周男原本裝傻稱兩人沿路爭吵後鄭女「負氣自行下車」；然而警方調閱沿線監視器，在陽明山平菁街附近尋獲已腐化為白骨的鄭女遺體及犯案繩索。事證確鑿下，周男才坦承因懷疑鄭女另結新歡，一時氣憤便拿繩索將她活活勒斃棄屍。
值得注意的是，鄭女遭殺害前曾告訴妹妹要與周男上陽明山，妹妹在案發後曾詢問姊姊在哪裡，周男卻惡人先告狀，誆稱是兩人吵架，鄭女突然不跟他聯繫，要鄭女妹妹「別再來問」；此外，周男為避免遭懷疑，不僅先下手為強向警方報案女友失蹤，還將鄭女用品全部打包扔給鄭女妹妹。
而周男是三重地方頭痛人物，曾有多次強盜、竊盜、傷害及恐嚇前科，案發數日後還開車在淡水、三芝一帶繞行企圖混亂行跡、誤導辦案，更在5天後將犯案車輛以10萬元賤賣至桃園企圖滅證，異常舉動反倒成為警方破案鐵證。士林分局稍早警詢後已將周男依殺人罪移送士林地檢署偵辦。
