As investigações iniciaram após uma denúncia anônima sobre o caso ser apresentada aos policiais civis de Coreaú. O suspeito, de 31 anos, com antecedentes por homicídio doloso, foi identificado como primo do padrasto das vítimas e morava próximo a casa das crianças. Ao receber a denúncia e tomar conhecimento do caso, a Polícia Civil registrou um procedimento para apurar o crime. Após apurações que apontaram a veracidade do crime. A Polícia Civil deu continuidade às investigações e representou pela prisão preventiva do suspeito.

Com a expedição do mandado, a equipe policial foi até uma residência, onde o homem foi capturado. O suspeito foi encaminhado para a Delegacia Municipal de Coreaú, onde foi cumprido o mandado de prisão preventiva contra o homem, que responderá pelos crimes de estupro de vulnerável e importunação sexual.