با شناسایی هویت قاتل، با دستور سجاد منافی آذر، بازپرس ویژه قتل تهران، تحقیقات تیم جنایی برای دستگیری پسر فراری ادامه یافت. درنهایت تیم جنایی موفق شد پسر شیشهای را در یک کمپ ترک اعتیاد دستگیر کند. پسر 26 ساله در تحقیقات به قتل خواهرش اعتراف کرد و گفت: از هفت سال قبل به ماده مخدر شیشه اعتیاد پیدا کردم. چند ماه قبل با اجبار خانواده به کمپ ترک اعتیادی در چیتگر رفتم؛ اما از آنجا خسته شده و فرار کردم. بعد از فرار به خانه آمدم و سه گرم شیشه مصرف کردم که حالم بد شد. برای بهتر شدن حالم چند قرص اکستازی خوردم، اما از حالت طبیعی خارج شدم. عصر با خواهرم درگیر شدم و با چاقوی ضامنداری که در جیبم بود، ضربهای به گلو و سینهاش زدم. بعد هم از ترس فرار کردم.
با اعتراف پسر شیشهای به جنایت و با توجه به درخواست اولیای دم برای قصاص پسرشان، قضات دادگاه کیفری او را به قصاص محکوم کردند همزمان با تأیید حکم قصاص از سوی دیوان عالی کشور سرانجام پرونده این جنایت برای اجرای حکم به دادسرای امور جنایی تهران ارسال شد تا پسر شیشهای بزودی پای چوبه دار برود.