เมื่อเวลา 14.30 น. วันที่ 19 มิ.ย. 61 ที่กองบัญชาการตำรวจภูธรภาค 1 พล.ต.อ.เฉลิมเกียรติ ศรีวรขาน รอง ผบ.ตร. พล.ต.ท.สุวัฒน์ แจ้งยอดสุข ผบช.ภ.1 พล.ต.ต.ธนายุตม์ วุฒิจรัสธำรงค์ รอง ผบช.ภ.1 พล.ต.ต.สุรพงษ์ ถนอมจิตร ผบก.ภ.จ.ปทุมธานี ได้ร่วมกันแถลงข่าวจับกุมตัว นายพีระพัฒน์ คำลุน อายุ 30 ปี ชาวบ้าน หมู่ 4 ต.โพนงาม อ.บุณฑริก จ.อุบลราชธานี ผู้ต้องหาตามหมายจับศาลจังหวัดปทุมธานี ที่ 135/2561 ข้อหาฆ่าผู้อื่นโดยเจตนา ซ่อนเร้นย้ายหรือทำลายศพ เพื่อปิดบังการตาย หรือเหตุแห่งการตาย พร้อมด้วยของกลาง รถยนต์กระบะโตโยต้า รีโว่ สีเทา ทะเบียน ผฉ 172 อุบลราชธานี
โดยนายพีระพัฒน์ รับสารภาพว่า วันเกิดเหตุได้ขับรถกระบะออกไปดื่มกับเพื่อนคนงานต่างด้าวอีก 2 คน พอขับรถมาถึงหน้าหมู่บ้านรัตนโกสินทร์ 200 ปี จึงได้ชักชวนผู้ตายไปดื่นกินต่อที่ห้องพัก ซึ่งผู้ตายได้ขึ้นรถมาด้วย ก่อนจะถึงห้องพักซึ่งอยู่ด้านหลังที่ทำงาน ตนได้ให้เพื่อน 2 คน ลงจากรถไป แล้วตนกับผู้ตายได้เข้าห้องพัก ก่อนที่ตนจะขอมีเพศสัมพันธ์กับผู้ตาย แต่ผู้ตายไม่ยินยอม ประกอบกับตนเมาสุรา ด้วยความโมโหได้ใช้ผ้ารัดคอ น.ส.มะลิวรรณ จนเสียชีวิต ก่อนจะใช้ผ้าห่มห่อศพ น.ส.มะลิวรรณ ใส่รถกระบะ นำศพไปทิ้งเพื่ออำพรางคดี หลังก่อเหตุตนได้กลับไปทำงานตามปกติ จนถูกตำรวจตามมาจับกุมตัวได้
เวลาเดียวกัน นางยุพา อ่อนหนู อายุ 55 ปี แม่ น.ส.มะลิวรรณ อ่อนหนู หรือ เชอรี่ หรือ ลิลลี่ ชาวสกลนคร ผู้เสียชีวิต เดินทางมาพร้อมกับลูกสาวอีก 2 คน คือ น.ส.กรรณิการ์ และ น.ส.บัวทอง และญาติๆ จำนวนหนึ่ง โดยนิมนต์พระสงฆ์ 1 รูป เพื่อมาทำพิธีจุดธูปเรียกเชิญดวงวิญญาณของ น.ส.มะลิวรรณ กลับบ้าน และเตรียมเดินทางไปรับศพลูกสาว ที่สถาบันนิติวิทยาศาสตร์ รพ.ธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติ เพื่อนำไปพำเพ็ญกุศลที่วัดดอนเมือง กรุงเทพมหานคร นอกจากนี้หลังจากทำพิธีเรียกเชิญวิญญาณเสร็จแล้ว แม่และญาติๆ ได้เฝ้ารอบริเวณจุดเกิดเหตุ เพื่อจะรอดูหน้านายโจ ผู้ต้องหา ที่ทราบว่าทาง ตร.จะนำตัวมาทำแผนประกอบคำรับสารภาพ โดยตัวนางยุพา ผู้เป็นแม่บอกว่าตั้งใจจะถามคนร้ายว่า ทำไมต้องฆ่าลูกฉัน
ต่อมาเวลา 15.30 น. ตำรวจควบคุมตัวนายพีระพัฒน์ คำลุน หรือ โจ ผู้ต้องหา มาทำแผนประกอบคำรับสารภาพที่จุดเหตุ หลังก่อเหตุฆ่าเปลือยรัดคอถุงคลุมหัวห่อศพมาทิ้งบ่อน้ำริมถนน ท่ามกลางประชาชนที่ให้ความสนใจต่างพากันมามุงดูกันเป็นจำนวนมาก รวมทั้งมีแม่และพี่สาวน้องสาว ผู้ตาย รวมทั้งกลุ่มเพื่อนๆของ น.ส.มะลิวรรณ พากันมาดูการทำแผนประกอบคำรับสารภาพ และต่างพากันด่าทอต่อว่าถึงการกระทำอย่างอำมหิตของผู้ต้องหา โดยเจ้าหน้าที่ตำรวจ ได้รีบนำตัวนายโจ ผู้ต้องหา ลงจากรถตู้ โดยใส่หมวกกันน็อกเพื่อปิดบังใบหน้า และสวมเสื้อเกราะ
จากนั้นพาไปชี้จุดที่ท้ายรถกระบะยี่ห้อโตโยต้า รุ่น รีโว สีบรอนเงิน หมายเลขทะเบียน ผฉ-172 อุบลราชธานี ซึ่งเป็นรถของผู้ต้องหาที่ใช้ก่อเหตุฆ่าหญิงสาวและห่อศพไว้ที่ท้ายกระบะรถ ก่อนนำมาโยนทิ้งที่บ่อน้ำในจุดเกิดเหตุ โดยใช้เวลาไม่ถึง 5 นาที จากนั้นเจ้าหน้าที่ตำรวจ รีบนำตัวผู้ต้องหาขึ้นรถตู้กลับไปทำแผนที่บ้านเกิดเหตุ ซึ่งเป็นจุดที่ผู้ตายมีความสัมพันธ์กับผู้ต้องหาก่อนถูกลงมือฆ่า เพราะมีความแค้นที่ผู้ตายไม่ยอมทำให้ตามที่ผู้ต้องหาต้องการ โดยอ้างเพียงว่าลงมือฆ่าเพราะบันดานโทสะ
ด้านพล.ต.อ.เฉลิมเกียรติ เปิดเผยว่า จากการสอบสวนผู้ต้องหาให้การรับสารภาพว่า ก่อเหตุเพียงคนเดียว ส่วนเพื่อนชาวลาวอีก 2 คน ขึ้นรถไปด้วยตอนไปพบหญิงสาวและได้ตกลงราคากัน จากนั้นผู้ต้องหาก็ขับรถมาส่งเพื่อนชาวลาวทั้งสองคน ที่บริเวณใกล้ที่ทำงาน เพราะมีบ้านพักอยู่ในละแวกนั้น ก่อนที่จะขับรถไปเพียงลำพังกับผู้เสียชีวิต โดยพาไปเสพสุขกันที่บ้านพัก เลขที่ 40 ม.3 ต.บ้านใหม่ อ.เมือง จ.ปทุมธานี พร้อมให้การว่าที่ทำไปเพราะมีอาการเมาสุราอย่างหนัก อีกทั้งผู้เสียชีวิตไม่ยอมทำตามใจตน ที่ต้องการให้หญิงสาวขึ้นทำให้ และมีการต่อสู้ขัดขืน จึงเกิดความโมโหก่อเหตุบีบและใช้สายแจ๊กรัดคอจนเสียชีวิตก่อนใช้ถุงคลุมหัว และให้ผ้าห่มห่อพันศพ นำมาทิ้งในที่เกิดเหตุ เบื้องต้นได้นำตัวส่งพนักงานสอบสวนดำเนินคดีในข้อหาฆ่าผู้อื่นโดยเจตนา และอำพรางซ่อนเร้นศพ ส่วนเพื่อนชาวลาวอีกสองคน ก็จะได้มีการสืบสวนสอบสวนข้อเท็จจริงต่อไป