بررسی صحنه جنایت از این حکایت داشت که قاتلان بیش از یک نفر بودند؛ چراکه جسد یکی از قربانیان(داریوش مهرجویی) در هال و در نزدیکی در ورودی و جسد همسرش در داخل اتاق پیدا شده بود. این نشان می‌داد که دست‌کم یکی از عاملان جنایت پس از ورود به خانه سراغ مهرجویی رفته است و همزمان همدست یا همدستانش به داخل اتاق، جایی که همسر مهرجویی در حال استراحت بود، رفته‌اند. از سوی دیگر هیچ نشانه‌ای از ورود اجباری به خانه دیده نمی‌شد. شواهد نشان می‌داد که احتمالا داریوش مهرجویی در را روی قاتلان باز کرده و این یعنی آنها افرادی آشنا بودند و از قبل به این خانه رفت‌وآمد داشته‌اند.
قاتلان آشنا
پلیس مطمئن شده بود که قاتلان با مهرجویی و همسرش آشنا بوده‌اند، از سوی دیگر کینه و قساوتی که در نحوه قتل قربانیان وجود داشت، نشان می‌داد که انگیزه قاتلان احتمالا انتقام‌جویی بوده است. همچنین با توجه به اینکه پلیس شک نداشت قاتلان آشنا هستند، فرضیه اختلاف مالی هم درنظر گرفته شد. از همان ابتدا شناسایی افرادی که با قربانیان اختلاف داشتند، آغاز و مشخص شد که حدود ۲هفته پیش از جنایت، مهرجویی و همسرش از سوی فردی که چاقو در دست داشته تهدید شده و این مسئله را در شبکه‌های اجتماعی نیز عنوان کرده بودند.
باغبان سابق و سرقت جاروبرقی
بررسی‌های شبانه‌روزی پلیس برای شناسایی مظنونان، آنها را ۲۴ساعت پس از جنایت به مردی جوان رساند که چند سال قبل باغبان ویلای مهرجویی بود و برای آنها کار می‌کرد. تحقیقات نشان می‌داد که این مرد به‌دلیل سرقت از خانه مهرجویی از کارش اخراج شده بود و از همان زمان با این خانواده اختلاف داشت. مأموران سراغ پرونده باغبان رفتند و متوجه شدند که او چند سال پیش اقدام به سرقت یک جاروبرقی از خانه مهرجویی کرده بود. پس از آن و با شکایت این خانواده، باغبان دستگیر شد، اما ادعا کرد که جاروبرقی را به فرد دیگری فروخته است. باغبان جوان به اتهام سرقت روانه زندان شد و مدتی در حبس بود تا اینکه آزاد شد، اما پس از آزادی مدعی بود که در مدتی که برای خانواده مهرجویی کار می‌کرده، ۳۰میلیون تومان از آنها طلب دارد؛ ادعایی که مهرجویی و همسرش آن را قبول نداشتند و از همان زمان میان آنها بر سر این مبلغ اختلاف بود.
فرار مظنون
نخستین مظنون پرونده شناسایی شده بود و مأموران برای دستگیری او وارد عمل شدند. باغبان سابق متاهل و دارای فرزند بود و در منطقه فرخ‌آباد زندگی می‌کرد، اما وقتی مأموران راهی محل زندگی‌اش شدند، از وی خبری نبود. این مرد به اطرافیانش گفته بود که قصد مسافرت به خارج از کشور را دارد و راهی شهرهای مرزی شده، اما تحقیقات تخصصی پلیس نشان می‌داد که وی دروغ می‌گوید و در حوالی زیبادشت مشاهده شده است. درحالی‌که ظن پلیس نسبت به این مرد بیشتر شده بود، تحقیقات برای شناسایی مخفیگاه او ادامه یافت و مأموران به اطلاعاتی دست پیدا کردند که نشان می‌داد مظنون فراری نزد یکی از دوستانش که سرایدار یک ساختمان نیمه‌کاره است، رفته و در این ساختمان مخفی شده است. دوشنبه‌شب گذشته، تیم‌های عملیاتی راهی این محل شدند و باغبان سابق را در یک عملیات ضربتی دستگیر کردند.
لباس نو
مظنون اصلی جنایت در حالی دستگیر شد که یک دست لباس نو بر تن داشت؛ لباسی که معلوم بود به تازگی خریداری شده است. این مسئله مشکوک بود و احتمال می‌رفت که وی پس از جنایت لباس‌های خونی‌اش را دور انداخته و لباسی نو خریده است. در این شرایط وی به اداره آگاهی منتقل و تحقیقات از او آغاز شد. در بازجویی از این مرد بود که ۲مظنون دیگر هم شناسایی شدند که احتمال داشت با وی همدست باشند. یکی از آنها برادر باغبان جوان بود و دیگری، مردی بود که در شهرک زیبادشت کار می‌کرد. به این ترتیب تیم‌های ویژه پلیس راهی ماموریت‌های جدید شدند و در جریان عملیات ضربتی، موفق شدند برادر باغبان و مظنون دیگر را هم دستگیر کنند.
اطلاعات انکارنشدنی
باغبان جوان در جریان تحقیقات مدعی بود که بی‌گناه است و هیچ نقشی در جنایت ندارد؛ این در حالی بود که بررسی‌های تخصصی ازجمله تحلیل آثار به‌جامانده از قاتلان در صحنه جنایت در آزمایشگاه جنایی نشان می‌داد که وی به‌احتمال زیاد یکی از قاتلان است. با این حال، پلیس برای به‌دست آوردن شواهد بیشتر، به تحقیقات خود ادامه داد.
مأموران که بررسی‌های خود را در چند شاخه پیش می‌بردند، در تحقیق از دوستان باغبان جوان به اطلاعات مهمی دست یافتند. آنها می‌گفتند که این مرد پس از اینکه از زندان آزاد شد، از خانواده مهرجویی کینه به دل داشت و چندبار نزد دوستانش گفته بود که یا پولش(۳۰میلیون تومان) را از این خانواده می‌گیرد یا اینکه بلایی بر سر آنها می‌آورد. از سوی دیگر معلوم شد که باغبان جوان درست یک روز پس از آنکه مهرجویی و وحیده محمدی‌فر به قتل رسیدند، اقدام به خرید یک دست لباس نو کرده بود. همچنین متهم در بازجویی‌ها مدعی شده بود که حدود ۲سال است که پایش را در شهرک زیبادشت نگذاشته است؛ حال آنکه تحقیقات نشان می‌داد که در ماه‌های اخیر بارها به این شهرک رفت‌وآمد داشته است.
اعتراف
شواهدی که از سوی پلیس به‌دست آمده، جای هیچ شکی باقی نمی‌گذاشت که باغبان سابق مهرجویی، عامل اصلی جنایت است. در این شرایط تحقیقات از وی ادامه یافت تا اینکه ساعت ۳بامداد پنجشنبه لب به اعتراف گشود و اسرار جنایت را فاش کرد.
او گفت: بعد از اینکه با شکایت خانواده مهرجویی دستگیر شدم، از آنها کینه به دل گرفتم. آنها به‌خاطر یک جاروبرقی از من نگذشتند و وقتی آزاد شدم، سراغشان رفتم و خواستم ۳۰میلیون تومان که از آنها طلب داشتم را بدهند، اما انکار کردند. من در زمانی که برای آنها کار می‌کردم، ۳۰میلیون تومان طلبکار شده بودم، اما آنها حاضر نبودند این مبلغ را پرداخت کنند و می‌گفتند که هیچ بدهی‌ای به من ندارند. همه اینها باعث شده بود که از آنها کینه به دل بگیرم. در نهایت نیز وقتی دیدم حاضر نیستند پولم را بدهند، نقشه قتل‌شان را کشیدم. شب حادثه به همراه برادرم که سرایدار یکی از ویلاها در شهرک است و ۲دوست دیگرم که آنها هم در شهرک کار می‌کنند، راهی ویلای مهرجویی شدیم. وقتی در را باز کرد، من به او حمله کردم و با چوب زدمش. برادرم و دوستم هم به اتاق رفتند و همسرش را گرفتند. ابتدا برادرم دستان همسر مهرجویی را گرفت و دوستم با چاقو به او ضربه زد و وقتی بی‌حال شد برادرم هم با چاقو به جان او افتاد. من هم مهرجویی را با چاقو زدم و بعد به اتاق رفتم و وقتی مطمئن شدیم هردویشان مرده‌اند، النگوها و طلاهای همسر مهرجویی، موبایل و اموال دیگر را سرقت و آنجا را ترک کردیم. پس از جنایت، من به خانه‌ام رفتم و چون لباسم خونی شده بود، آن را دور انداختم و یک دست لباس نو خریدم. طلاها، اموال مسروقه و چاقو را هم به دوستم که در شهرک کار می‌کرد دادم تا نگه دارد. بقیه هم هر کدام به خانه‌هایشان رفتند.
دستگیری متهم چهارم
با اعترافات هولناک باغبان جوان، مأموران راهی مخفیگاه چهارمین متهم که النگوها، چاقو و اموال مسروقه در اختیار او بود، شدند و این مرد نیز دستگیر شد. با دستگیری متهمان و کشف اموال مسروقه، معمای قتل هولناک داریوش مهرجویی و وحیده محمدی‌فر فاش شد و بعدازظهر پنجشنبه، متهمان تحت تدابیر شدید امنیتی به شهرک زیبادشت، جایی که کارگردان محبوب کشورمان و همسرش قربانی جنایتی هولناک شده بودند، منتقل و در برابر دادستان و کارآگاهان جنایی صحنه قتل را بازسازی کردند و به تشریح جزئیات آن شب شوم پرداختند.
