警方過濾飯店的監視器畫面，查出張女上車的轎車車號，確認該轎車是1輛租賃車，租車人名叫方金義，警方查出停車處後，在附近埋伏，趁方取車時將他逮捕。方到案後，一臉無辜，聲稱車子租來後轉租給朋友，根本不知道發生什麼事，警方不信，仔細搜索車輛，後來在車內的置物箱找到1張當票，意外成了破案關鍵。
當票記錄的典當物品，是1只勞力士女用鑲鑽金錶，當得9萬元，警方持當票到當鋪追查，確認是方男拿金錶去典當，張女的親友則指認金錶是張所有，警方再次訊問方，方仍矢口否認，堅稱金錶是某友人轉交，車子則轉租給另1名友人，為了釐清真相，警方找方的2名友人對質，2人都提出不在場證明，戳破方的謊言，他才俯首認罪。
當時剛假釋出獄沒多久的方金義向警方表示，他經常跑舞廳喝酒跳舞，為了在友人及小姐面前擺闊，謊稱珠寶商，還特地租了1輛克萊斯勒轎車代步，後來他在舞廳認識張女，發現張戴勞力士金錶、鑽戒、金項鍊，應該很有錢，便謊稱帶張看珠寶，介紹她投資，設局將她約出。
方金義供稱，他把張女載回住處後，向她借10萬元，沒想到張不但拒絕，還嘲諷他「拿了錢也只會去泡妞」，方惱羞成怒，甩了張一巴掌，張不甘示弱，也拿菸灰缸朝方男丟去，並拿高跟鞋猛打方，2人爆發激烈肢體衝突。
被張女一陣打罵後，方金義怒火中燒，他將張推倒沙發上，再用浴巾層層環繞張的脖子，直到張斷氣才停手。方犯案後，擔心東窗事發又要回去坐牢，決定湮滅證據，他先搜刮張的手錶、首飾，再買刀子、鋼鋸、垃圾袋及尼龍繩，在浴室將張肢解成7大塊，分裝在垃圾袋中，仔細刷洗浴室後，便出門棄屍。
