จากกรณีเมื่อวันที่ 5 ก.พ.66 เวลา 08.30 น. ได้มี น.ส.พิไลภรณ์ หรือนิ่ม อายุ 17 ปี และ นายสิทธิโชค หรือพุด อายุ 19 ปี แจ้งความต่อพนักงานสอบสวน สภ.บางหลวง ภ.จว.นครปฐม ว่า น้องต่อ อายุ 8 เดือน บุตรชายของตน ได้หายตัวออกจากบ้านไป โดยประสงค์ให้เจ้าหน้าที่ตำรวจได้ทำการสืบสวนติดตามตัวกลับมาโดยปลอดภัย ตามที่สื่อมวลชนและโซเชียลมีเดียได้นำเสนอไปแล้วนั้น

หลังจากได้รับแจ้งเหตุดังกล่าว พ.ต.อ.สุธี วรรณสูตร ผกก.สภ.บางหลวง ได้ส่งเจ้าหน้าที่ลงพื้นที่ตรวจสอบที่เกิดเหตุ และออกค้นหาตัวน้องต่อ ร่วมกับชาวบ้านในพื้นที่ ซึ่งจากการตรวจสอบได้พบข้อสงสัยมากมาย จึงได้รายงานผลต่อผู้บังคับบัญชาตามลำดับชั้น ต่อมา พล.ต.อ.ดำรงศักดิ์ กิตติประภัสร์ ผบ.ตร. จึงได้สั่งการให้ พล.ต.อ.สุรเชษฐ์ หักพาล รอง ผบ.ตร. ทำการสืบสวนติดตามกรณีดังกล่าวเพื่อทำความจริงให้ปรากฏและตามหาตัวน้องต่อกลับมาอย่างปลอดภัย พล.ต.อ.สุรเชษฐ์ จึงได้สั่งการให้ พล.ต.ท.ธนายุตม์ วุฒิจรัสธำรง ผบช.ภ.7,  พล.ต.ต.จักรกฤษ เครือสุนทรวานิช ผบก.ภ.จว.นครปฐม ร่วมกับ ผกก.สภ.บางหลวง เข้าตรวจพื้นที่โดยละเอียดอีกครั้งโดยให้ความสนใจในทุกประเด็น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสัมพันธ์ของตัวบิดามารดา

เจ้าหน้าที่ตำรวจได้เริ่มทำการตรวจสอบพื้นที่เกิดเหตุโดยละเอียดอีกครั้ง เช่น การตรวจสอบโถส้วมซึ่งพบรอยปูนใหม่ แต่ไม่พบสิ่งผิดปกติ ตรวจสอบบริเวณภายในบ้านที่เกิดเหตุ พบหมอนที่มีคราบเลือด นอกจากนี้ยังได้กำหนดพื้นที่ค้นหาเป็นระยะไข่แดง-ไข่ขาว รวมเส้นผ่านสูญกลางระยะประมาณ 10 กม. แต่ยังไม่พบสิ่งผิดปกติ รวมทั้งยังได้นำเอาตัวพยานและผู้ต้องสงสัยมาสอบประกอบมากถึง 100 ปาก เพื่อสอบถามเกี่ยวกับสถานที่ที่อาจพบตัวน้องต่อได้ แต่ยังไม่พบเบาะแสเพิ่มเติม ต่อมาเมื่อวันที่ 27 ก.พ.66 น.ส.พิไลภรณ์ ได้รับสารภาพกับเจ้าหน้าที่ตำรวจว่า ตนได้อุ้มน้องต่อแล้วมิได้ระมัดระวัง เป็นเหตุให้น้องต่อร่วงกระแทกพื้นจนถึงแก่ความตาย ตนจึงได้นำร่างของน้องต่อไปไปทิ้งที่บริเวณแม่น้ำท่าจีน เบื้องต้นเจ้าหน้าที่ได้ลงตรวจสอบภายในแม่น้ำท่าจีนและขุดลอกแม่น้ำเป็นระยะทางมากกว่า 10 กม. แต่ไม่พบสิ่งผิดปกติแต่อย่างใด

นอกจากนี้ เจ้าหน้าที่ได้นำตัว น.ส.พิไลภรณ์ และนายสิทธิโชค รวมทั้งผู้ต้องสงสัยไปตรวจเปรียบเทียบพบว่า ดีเอ็นเอของนายสิทธิโชคไม่ตรงกับน้องต่อ จึงได้สืบสวนเพิ่มเติมจนพบข้อเท็จจริงว่า นายสิทธิโชค ได้มีการพาเอา น.ส.พิไลภรณ์ ไปแสวงหาผลประโยชน์ทางเพศ โดยมีผู้ซื้อบริการจำนวน 1 ราย ได้แก่ นายณัฐวุฒิ (สงวนนามสกุล) อายุ 32 ปี

จากผลการสืบสวนทั้งหมดนี้ เจ้าหน้าที่ตำรวจได้มีการดำเนินคดีกับผู้ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดรวม 4 ราย ประกอบด้วย