Śledczy dowiedzieli się o sprawie następnego dnia, kiedy z policją skontaktowała się babcia Oliwii. Kobieta oświadczyła, że 10 lutego około 14.45 skontaktowała się z nią 15-letnia wnuczka, która stwierdziła, że nie może się dodzwonić do swojej 45-letniej matki. Śledczy szybko dotarli do Krzysztofa R., który posiadał ogródek działkowy naprzeciwko zaginionych. 13 lutego mężczyzna został zatrzymany pod zarzutem pozbawienia wolności zaginionych kobiet. W jego telefonie znaleziono zdjęcia, na których znajdował się m.in. wizerunek rozebranej Oliwii W. W domu kobiet 53-latek miał zainstalować ukrytą kamerę w pokoju nastolatki. Analiza monitoringu ogródków wykazała, że mężczyzna podjechał około godziny 15 autem Aleksandry W. Następnie około godz. 17.00 obok Forda zaparkował Citroen, z którego wysiadł mężczyzna i przepakował rzeczy do Forda. Następnie auto to zostało uchwycone przez kamery monitoringu. Wóz miał jechać trasą w kierunku Katowic, w okolicach Romanowa, a następnie wracać do Częstochowy. 21 lutego policjanci w kompleksie leśnym w Romanowie znaleźli zwłoki obu kobiet i truchło psa.

Z zebranego materiału dowodowego wynika, że Krzysztof R. pozbawił życia Aleksandrę W. na terenie ogródków działkowych 10 lutego pomiędzy godziną 12.30 a 14.30. Potem odprowadził jej samochód pod blok, w którym mieszkała. Tam przypadkowo spotkał spacerującą z psem Oliwię W., którą poprosił do samochodu i odjechał w nieustalone miejsce, gdzie pozbawił ją życia. Następnie zwłoki kobiet ukrył w kompleksie leśnym w miejscowości Romanów. Krzysztof R. nie przyznaje się do zarzucanych mu czynów. Na podstawie opinii biegłych lekarzy psychiatrów stwierdzono, że w chwili popełnienia zarzucanych mu czynów 53-latek był poczytalny.

Mężczyzna usłyszał już zarzut morderstwa kobiet. Grozi mu za to dożywocie.