檢方調查，陳男4月透過IG認識蔡女後，雙方直到今年10月才有較往來密切，陳男主動邀約蔡女於10月7日碰面，並多次出入蔡女的租屋，他於10月13日凌晨匯了9萬9999元到蔡女的戶頭，聲稱要贊助她的自創品牌，但到了早上卻反悔想拿回部分款項被拒，因此萌生殺機，動手掐死蔡女，再逃回住處輕生獲救。
陳男事後向警方供稱，他4月在IG見到蔡女照片，對她頗有好感，兩人10月8日成為男女朋友，曾同遊台北101大樓，到高檔餐廳約會吃飯，短短幾天他在蔡女身上花費超過10萬元，到了10月13日案發當天中午，雙方因金錢問題起爭執，他一氣之下用枕頭悶住蔡女頭部，再用雙手勒住頸部，直到她斷氣。
雖陳男聲稱和死者交往，但檢警調查時，傳喚雙方的親友釐清案情，蔡女的劉姓友人證稱，蔡女在10月12日晚上6點多曾說，陳男是「足控」，所以不喜歡此部分，還在考慮是否要與陳男交往，證明兩人根本不是男女朋友；蔡女的家人和吳姓友人等人，也都證稱蔡女並沒有金錢壓力。
檢方調查發現，陳男早在9月間、和蔡女密切往來前，就曾萌生殺人念頭，先上網搜尋「殺女友為度她成佛」、「為什麼拿殺動物不能殺人」、「妻子、女友、孩子、皆成他手下亡魂…號稱信佛卻專殺身邊人」、「殺人度她」、「殺人魔在屠殺時腦中到底想些什麼」等文章，並買好殺人後畏罪輕生的藥物，才約蔡女見面，並在案發後傳訊告訴父親，本來要殺的是另名林姓女子。
檢方另根據警方鑑識及法醫解剖報告，認定陳男徒手掐住蔡女的脖子，並用抱枕蓋住她的雙眼，直到蔡女斷氣才停止掙扎。
檢方認為，陳男事後雖主動向警方表示自己殺人，但考量他前後供述不一，試圖掩蓋犯行，縱使自首也並非是內心真誠悔悟，可見並無悔意，依涉犯殺人罪起訴，建請法院從重量刑。
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