Conforme o delegado Carlos Alfama, Osvaldo Pereira de Sousa abordou Pâmela de moto e, então, ofereceu-lhe uma flor. Neste momento, o investigado a colocou na garupa e a levou para o local onde a vítima foi morta por afogamento. 

“Ele tentou [estuprá-la], mas ela reagiu. Ela não tinha marcas de violência sexual, mas tinha pele sob as unhas. O suspeito não tem nenhuma passagem e a escolheu aleatoriamente, mas a própria família dele relatou que ele tem ‘problemas com menina nova’”, afirmou o investigador. 

Osvaldo optou por permanecer em silêncio durante o interrogatório, conforme Carlos. A corporação chegou até o idoso por meio das roupas usadas no dia do crime, assim como pelo capacete usado pela vítima, que foram apreendidos durante a operação. O celular e a moto do investigado também foram encaminhadas para perícia. 

As imagens de câmeras de segurança que registraram a forma como Pâmela foi abordada foram cruciais para identificar o investigado. O idoso teve o material genético (DNA) coletado para que fosse comparado com material biológico encontrado sob a unha da jovem.