2004年10月27日、案發當天，是張志輝與女友交往3週年紀念日，當天下午，張獨自前往女友的住處，但他沒按門鈴，而是翻越圍牆，從窗戶潛入室內，當時邱女一個人在臥室睡覺，由於她有裸睡的習慣，張進房看到後色心大起，於是上床求歡，邱被吵醒後拒絕，並起身反抗，雙方爆發爭執，張拿起毛巾繞在對方頸部，施力勒緊，邱逐漸失去意識，倒臥床上。
犯案後，張志輝沒有報警，也沒叫救護車，在屋內停留一段時間，確認邱女已經死亡之後，便替邱穿上紅色運動服、套上口罩，再將屍體搬上邱的黑色轎車後座，之後開車在楊梅、中壢一帶繞行，最後決定仿效當年犯下白曉燕命案的姊夫陳進興，打電話給電視台，展開後續的周旋過程。
由於罪證確鑿，檢方很快依殺人罪將張志輝起訴，並且向法院求處死刑，檢方主張，張犯案後載著屍體到處繞，又與媒體長時間接觸，等到案情曝光、警方知道人車位置後，才進入刑事局，所以不應該視為自首，最多只算投案。
不過，一審法院審理後認為，張志輝在司法機關未掌握具體犯案資料前，主動聯絡電視台，表明自己殺了人，並在警方安排下，到刑事局接受偵訊，可認定為自首，給予減刑，將他判處無期徒刑，但二審法院認為，張犯案後藉由媒體曝光，再搭配警方介入，不符自首本義，判他死刑。全案歷經多次上訴，最高法院最後認定張符合自首要件，判他無期徒刑定讞，也為此案劃下句點。
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