İstanbul Emniyet Müdürlüğü ekipleri, 23 Temmuz tarihinde yakınları tarafından kayıp olduğu bildirilen 24 yaşındaki Bedriye Karaçay'ı bulmak için geniş çaplı bir çalışma başlattı. Kayıp kadının eşi V.K., polise verdiği ilk ifadede, düğün dönüşü yaşanan tartışmanın ardından eşinin taksiye binerek evden uzaklaştığını öne sürdü. Ancak bölgedeki güvenlik kamerası kayıtlarını inceleyen emniyet güçleri, kadının taksiye bindiğine dair herhangi bir kanıta ulaşamadı.
Soruşturmayı derinleştiren ekipler, çiftin kullandığı otomobilin hareketlerini mercek altına aldı. Yapılan teknik incelemeler sonucunda, aracın kayıp başvurusundan bir gün önce Sarıyer'deki Ayazağa Ormanı'na giriş yaptığı ve yedi dakika sonra bölgeden ayrıldığı belirlendi. Bu bulgular üzerine ormanlık alanda arama yapan ekipler, Bedriye Karaçay'ın battaniyeye sarılı haldeki cansız bedenine ulaştı. Yabani hayvanlar tarafından zarar gördüğü anlaşılan ceset, otopsi işlemleri için Adli Tıp Kurumu'na sevk edildi.
Gözaltına alınan V.K., emniyetteki sorgusunda eşini aldattığı iddiasıyla çıkan tartışma sırasında boğarak öldürdüğünü itiraf etti. Olay yerinde yapılan incelemelerde, boğulma eylemine dair kanıtlar tespit edildi. Savcılık eşliğinde yer gösterme işlemi gerçekleştirilen şüpheli, çıkarıldığı nöbetçi sulh ceza hakimliğince tutuklanarak cezaevine gönderildi. Zanlının aracıyla ormanlık alana giriş ve çıkış yaptığı anlar ise güvenlik kameralarına yansıdı.