捜査関係者の調べによって、被告と被害者の間には事前の面識が一切なく、接点はSNS上のやり取りのみであったことが判明しています。家出願望や日常生活への悩みを書き込んでいた被害者の投稿に被告が接触し、言葉巧みに誘い出したとみられています。
時系列をたどると、被告は被害者と都内近郊で合流した後、車内で長時間にわたり移動を繰り返していました。途中で立ち寄った商業施設やコンビニの防犯カメラの映像からも、二人が行動を共にしていた様子が捉えられています。しかし、平穏なドライブから一転、車内という密室空間で首を絞める暴行におよび、尊い命を奪う結果となりました。
殺害後、被告は遺体を隠蔽するかのように毛布を掛け、北関東方面へ逃走。最終的に上三川町の路上で停車していたところを警察官に発見されました。発見時、被告は錯乱した様子を見せつつも抵抗することなく身柄を確保されています。