Olay, 21 Ocak akşamı Gülay G.’nin polis merkezine giderek annesi Fatma Demircan için kayıp müracaatında bulunmasıyla başladı. İlk etapta annesini oğlu Volkan G. ile birlikte kendi imkanlarıyla aradığını iddia eden ve hatta Arnavutköy’ün Balaban köyünde muhtarla görüşerek “arama çalışması” yapıyormuş izlenimi veren ailenin bu tavrı, polis ekiplerinin şüphelerini çekti. Ekipler, yaşlı kadının torunu Volkan G. ile yaşadığı Eyüpsultan’daki eve incelemeye gittiğinde, zanlıyı bilekleri kesilmiş ve baygın halde buldu. Geride bir intihar notu bırakan Volkan G., hastanedeki tedavisinin ardından sorgulanmak üzere emniyete götürüldü.
Emniyetteki sorgusunda çapraz sorguya alınan ve çelişkili ifadeler veren Volkan G., sonunda işlediği cinayeti itiraf etti. Zanlı ifadesinde, araçla seyir halindeyken arka koltukta oturan anneannesinin kendisine bastonla vurduğunu, bunun üzerine sinirlenerek bastonu geri alıp yaşlı kadının başına defalarca vurduğunu söyledi. Hareketsiz kalan anneannesinin öldüğünü anlayınca paniğe kapıldığını öne süren Volkan G., cesedi Arnavutköy ilçesindeki Terkos Gölü yakınlarına bıraktığını itiraf etti. Kan donduran ifadenin devamında, zanlının cinayetin ertesi günü bir marketten kazma, kürek ve hatta mezar çiçeği satın alarak cesedi gömmek için olay yerine geri döndüğü bilgisi yer aldı.
Savcı eşliğinde Balaban köyü mevkisinde yapılan yer gösterme çalışmalarına iş makineleri ve kadavra köpekleri de eş katıldı. Hassas burunlu köpeklerin tepki verdiği göl çevresinde yapılan kazılarda, Fatma Demircan’a ait olduğu belirlenen kıyafetler ve saç örneklerine ulaşıldı. Elde edilen deliller incelenmek üzere Adli Tıp Kurumu’na gönderilirken, cinayetin işlendiği andan itibaren durumu bildikleri ve şüpheliyle birlikte sahte bir arama süreci yürüterek adaleti yanılttıkları iddia edilen anne Gülay G., baba Veli G., kardeş Birkan G. ve zanlının eski eşi Meltem Y. de gözaltına alındı. Toplam 5 şüpheli, emniyetteki işlemlerinin tamamlanmasının ardından geniş güvenlik önlemleri altında Çağlayan’daki İstanbul Adliyesi’ne sevk edildi.