במשטרה וברווחה ידעו כי חייה של נג'לאא אלעמורי בת ה-19 מלוד מתנהלים על זמן שאול לאור איומי הרצח שקיבלה מבני משפחתה - כך עולה מפרטים חדשים על אודות רצח הצעירה לפני כחודשיים. השוטרים ביקשו להעביר את אלעמורי למקלט לנשים בסיכון, אולם היא סירבה בטענה כי משפחתה תגלה על כך. מיד כשיצאה מתחנת המשטרה ניסו שני אחיה לחטוף אותה לעיני השוטרים, ובית המשפט המחוזי בעיר גזר על השניים עונש קל של עבודות שירות למשך חצי שנה בלבד.
בחודש אפריל האחרון, אלעמורי נעלמה ושבועיים לאחר מכן הגיע למשטרת לוד מידע מודיעני לפיה אחיה הגדול, מחמד בן ה-30, רצח אותה. במשטרה החלו לבחון את המידע ופתחו בחקירה סמויה, במסגרת הופעל מעקב על מכשירי הטלפונים של כלל בני המשפחה. נמצא כי האח החשוד ברצח קיים שיחות בתדירות חריגה לאמו, אחותו ואחיו הקטן. עוד התברר באמצעות איכון המכשיר, כי בערב הרצח שהה האח באזור תל חדיד ולמחרת שב לאותו המקום כמה פעמים.
בתיעוד מצלמות האבטחה בשכונת בה מתגוררת משפחת אלעמורי בלוד נצפה החשוד פעמיים סביב ערב הרצח: בפעם הראשונה הוא נראה מוריד על פי החשד את גופת אחותו ומכניס אותה למכוניתו, ובשנייה העמיס את חפירה לכלי הרכב.
לקריאה נוספת בנושא
חשד לרצח: אותרה גופת הצעירה שנעדרה מלוד; 5 מבני משפחתה נעצרו
חשש לחיי צעירה מלוד שנעדרת כשבועיים; משפחתה תושאלה במשטרה
בשלב הזה החליטו במשטרת מרחב השפלה לפתוח בכמה תרגילי חקירה. החוקרים החלו לעקוב ולהאזין לכל חברי הגרעין המשפחתי של הצעירה - אמה, אחיה, גיסה וקרובים נוספים. מבצע חיפושים נפתח בשני שלבים: ראשית נערך חיפוש הסמוי שהתבסס על ניתוח תוצרי החקירה הטכנולוגיים, ולאחר מכן עברו לשלב הגלוי שנעשה תוך ניסיון לייצר מראית עין של איתור סטנדרטי של נעדרת, בו שותפו בני המשפחה.
מהחקירה הסמויה עלה כי בת ה-19 נרצחה ונקברה בבור שנחפר במשך שעות בתל חדיד, בו נמצאו שרידי גופתה. באותה העת, חמישה צוותי בילוש היו מוכנים לעבור לשלב הגלוי של החקירה. כל צוות נדרש לעצור את אחד מבני משפחת אלעמורי, כשהמטרה הייתה עצירת החשודים בו זמנית, בטרם יקבלו בני המשפחה את ההודעה על מציאת הגופה.
כבר בשלבי החקירה הראשונים התברר כי כל בני המשפחה פועלים בקוד של קשר שתיקה במטרה לסייע לאח החשוד ברצח להימלט מדין. האח הקטן שנעצר זוהה כדמות החלשה שהפעלת לחץ עליו תוכל להוביל אותו לדבר - וכך היה. הוא נשבר באחת מחקירותיו והודה כי היה עד לרצח. האח שחזר כי היה בחדר כאשר אחיו הגדול חנק את אחותו הצעירה. לדבריו, אחות נוספת הייתה עדה גם כן.
עדותו של האח הצעיר הוצגה לאם, שנשברה אף היא והחלה לדבר. היא אמנם לא הייתה בבית בעת הרצח, אך הסתירה מחוקרים כי גופת בתה הייתה מונחת על המיטה כמה שעות, עד שבנה עטף אותה בשמיכה והוציא אותה למכוניתה. האם סיפקה מידע נוסף על הדרך בה הועלמה הגופה. מאוחר יותר סיפרה גם האחות את שאירע.
בתוך כך, החשוד מסרב לקשור עצמו לרצח. עם זאת, במשטרה מאמינים כי פצחו את המקרה על ידי שבירת קשר השתיקה, הנפוץ בעבירות מסוג זה. מהמשטרה נמסר כי "פענוח אירוע הרצח הוא ה-16 במספר מתחילת השנה בכל הנוגע לפענוחי רצח במגזר הערבי. משטרת ישראל מרכזת מאמץ במאבק בפשיעה החמורה במגזר הערבי, בכל תחומי הפשיעה".