رسیدگی به این پرونده به دنبال اعلام آتش‌سوزی در جنگل‌های سرخه حصار -شرق تهران-و درپی کشف جسد سوخته آغاز شد. بدین ترتیب بازپرس و تیم جنایی تهران وارد عمل شده و تحقیقات تخصصی برای رازگشایی ازمعمای جنایت آغازشد.

درادامه  نیزمشخص شد این دختر با ضربات متعدد چاقو از پا درآمده و بعد از آن جسدش به آتش کشیده شده است.این درحالی بود که ساعاتی بعد، مرد میانسالی به کلانتری 110 شهدا رفت و از ناپدید شدن دخترش به نام مهسا خبر داد. با تطبیق مشخصات دختر ناپدید شده و جسد موردنظر، مشخص شد جنازه متعلق به مهسا است.

در ادامه تحقیقات، کارآگاهان جنایی دریافتند دختر جوان از 6 ماه قبل با مردی به نام افشین در ارتباط بوده است. بدین ترتیب مظنون شماره یک برای تحقیقات بازداشت شد و در بازجویی‌ها به قتل اعتراف کرد. وی گفت: مدتی قبل با مهسا آشنا شدم و بعد از چند ماه از او خواستم که به این آشنایی پایان دهد، اما او قبول نکرد و از من خواست با او ازدواج کنم. روز حادثه سر همین موضوع باهم جروبحث‌مان شد و من دراوج ناراحتی وعصبانیت با ضربات چاقو او را از پا درآوردم.

به دنبال اعتراف متهم جوان و بازسازی صحنه جنایت، او در دادگاه کیفری به قصاص محکوم شد. متهم جوان پس از تأیید حکم از سوی دیوانعالی کشور در انتظار اجرای حکم بود که پس از سه سال خانواده اولیای دم دیروز با مراجعه به دادسرای جنایی تهران و درحضور قاضی «دشتبان»، سرپرست اجرای احکام ناحیه 27 از قصاص قاتل گذشتند.