發現套頭女屍後，警方在現場找到兩張休息站的消費發票，以及兩張百貨會員卡，透過百貨會員資料確認死者身分，找到家屬，說死者跟男友出遊好幾天了，另外也從東山休息站牛肉麵跟冰棒的發票，發現凶嫌的車輛曾經出現，才讓警方不到六小時就在嫌犯永康住家逮人，他向警方供稱 ，之所以用塑膠袋套頭並用膠帶捆住封死，就是因為看到死者眼睛一直瞪著她，心裡害怕！
監視器畫面拍下20日晚上10點多，兇嫌開著銀色轎車，帶著魏姓女友投宿北投溫泉飯店，兩個人提著大包小包，當時他們還感情甜蜜，相約出遊，當天中午兩人更在台南的東山休息站用餐，吃牛肉麵大啖冰棒，沒想到卻在回程途中動手勒斃女方，警方說，凶嫌疑似將女方身分證件丟棄在西湖休息站，恐怕是想混淆警方辦案。
南市警三分局偵查隊長 蔡宗憲：「我們在死者身上有發現兩張發票跟一張百公司會員卡，我們就根據百貨公司會員卡跟發票資料開始查訪。」
梁姓兇嫌不知道會員卡還能查身分，成為警方破案關鍵，警方透過百貨業者資料，找到魏姓死者身分以及戶籍地址，從家人口中得知，死者生前與梁姓兇嫌北上出遊，另外現場也發現兩張分別為牛肉麵跟冰棒的消費發票，查獲兇嫌車輛曾經出現在東山休息站。
記者:杜蘊潔：「報案人下午3點多發現女屍 ，警方也透過現場蛛絲馬跡層層追蹤 ，當天晚間9點多，就逮捕到人在家中泡茶，找到兇嫌時，梁姓兇嫌坦承犯行。」
南市第三分局偵查隊長 蔡宗憲：「他勒斃死者以後，一時情急之下就拿塑膠袋套住死者頭部，並用膠帶綑綁死者頭部。」
他說因為勒斃女友後，死者眼睛直瞪著他，才會用塑膠袋套住死者頭部，還用膠帶封死，就是不想看到死者的臉，想見兇嫌犯案後，心虛慌張情緒，雖然棄屍多日才被發現，但警方還是透過會員卡還有發票，漏夜偵辦不到6小時迅速破案。
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