不過，警方並沒有採信吳典鴻的說法，原因除了沈女計劃到香港看郭富城的演唱會之外，法醫最後的鑑定報告也指出，沈女的喉頭軟骨被捏碎，顯示她生前遭遇極大的外力攻擊，並奮力掙扎，與吳說的「加工自殺」狀況完全不符。警方懷疑，吳因為某些原因，勒斃沈女之後，故佈疑陣，謊稱要燒炭殉情，目的是為了未來能夠獲得減刑，逃過死刑或無期徒刑。
警方調查，家境優渥的沈女在美國完成大學學業後返台，在父母經營的熱水器經銷公司當會計，交友單純，與家人關係和睦。案發前三個月，她在網路上認識小她四歲的吳典鴻，吳則對沈展開猛烈追求，甚至聲稱自己前世曾經為沈犧牲三魂七魄，今生是為了再續前緣，沒想到看似無稽之談的說法，卻深深打動生性單純浪漫的沈，二人也迅速陷入熱戀。
由於吳典鴻的收入不穩定，經濟狀況不佳，二人交往之後，沈女不僅在新北蘆洲租了一間房子與吳同居，所有生活開銷也由她支付。一開始，二人的生活還算幸福，但沒多久，就常因吳的強烈占有欲爆發爭吵。
吳典鴻在花蓮落網時，手機還停留在寶可夢的遊戲畫面。（鏡報姜永年）
吳典鴻不僅控制沈女的交友圈，還限制她與家人、朋友聯繫，尤其對女友與蔡姓前男友保持朋友關係，更讓他妒火中燒。案發前夕，沈計劃與家人及前男友一同前往香港看郭富城演唱會，成了壓垮這段危險關係的最後一根稻草。
警方從吳典鴻及死者的電腦檔案與手機通訊紀錄發現，案發前一晚，吳得知沈女隔天將與父母及前男友出遊，十分氣憤，隔天中午，沈與母親及前男友通完電話、確定行程後，吳情緒失控，從後方勒住沈的頸部，直到她失去呼吸。
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