檢方調查，陳男早在9月18日就曾用手機搜尋「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」等文字的文章，更於10月3日2度到藥局買普拿疼等藥品，準備殺人後畏罪自殺。
陳男買藥後，想起今年4月間曾和蔡女透過IG私訊聯繫，於是約蔡女在10月7日碰面，雙方自此開始聯繫較為密集，他並多次進出蔡女的租屋，兩人卻在租屋發生爭執。
檢方認定，他於13日凌晨透過一卡通匯款10萬給陳女，協助她的自創品牌，到了早上後悔想拿回，被蔡女拒絕，因此怒掐蔡女頸部，並以抱枕遮蓋她的眼部，見蔡女斷氣，趕緊逃回鶯歌的租屋，試圖服藥輕生。
由於他傳訊給家人透露尋短念頭，家人趕緊報案，警方破門搶救後，他才透露「我殺人了」。
檢警還原陳男手機，發現他早在和蔡女密切往來前，就查詢殺人文章，有殺人念頭，且令人毛骨悚然的是，他在案發後曾傳訊告訴父親，「其實我本來是要殺林ＯＯ的。」透露他原本要殺的是另名林姓女子，不過林女究竟和陳男是什麼關係，不得而知。
而檢警調查期間，曾傳喚陳男的友人，蘇姓友人證稱，陳男對於感情問題比較極端、激動，先前曾因為感情問題情緒失控，想要在馬路上對車輛逼車、煞停，或是想拿刀、棍棒打人示警，似乎透露他的個性原本就較衝動易。
檢察官雖認定陳男自首，但卻是告訴警方「我殺人了」，且面對警方詢問有沒有幫忙叫救護車、如何確認對方死亡，僅說「她死透了，我不敢自殺而已」，檢察官認為他前後供述不一，不曾坦承犯案，反試圖狡辯，毫無悔意，依殺人罪起訴，建請法院重判。
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