На место происшествия незамедлительно выехала следственно-оперативная группа отдела МВД России по Ленинскому району, опытные сотрудники уголовного розыска УМВД региона, специалисты следственного комитета и эксперты-криминалисты. В поисках вероятных свидетелей убийства 27-летней женщины полицейскими опрашивались сотрудники близлежащих торговых точек и жители домов. В процессе оперативно–розыскных мероприятий изучались записи с камер видеонаблюдения и авторегистраторов. В итоге у сотрудников уголовного розыска появились приметы подозреваемого: он попал в объектив одной из камер. Фотографии вероятного преступника с просьбой оказать содействие в установлении его личности и местонахождения размеcтили в средствах массовой информации региона, Интернет-СМИ и социальных сетях.
Спустя несколько часов полицейские по поступившей от граждан информации уже вышли на след подозреваемого. 51-летний ивановец был задержан оперативниками при силовой поддержке бойцов Росгвардии по месту жительства. Ранее фигурант уже неоднократно привлекался к уголовной ответственности, в том числе отбывал наказание в местах лишения свободы за умышленное причинение тяжкого вреда здоровью, повлекшее смерть человека.