第二天上午，平凉市公安局副局长代平奎带领刑警支队支队长石景荣、技术大队大队长朱松柏及法医协助华亭警方破案。经对尸体进行检验，确定死者为女性，系他杀。年龄在25岁左右，死亡时间在半年前，头部右颞部有凹陷性骨折，并有被捆绑行为。死者上身穿“安安”牌红色夹克棉衣，灰色带帽休闲外套，内穿一身红色横条长袖线衣和线裤。作案人年轻力壮，熟悉周围地理环境，有可能是附近居民或在现场周围租房居住，杀人原因可能是因情或是因财引起。根据本县未报失踪人员的情况分析，受害人很有可能是外地来华亭打工人员或在洗头房从事服务行业人员。
当天，华亭县公安局成立了专案组，由县政法委书记、公安局局长邓玉明和政委陶玉荣任总指挥，副局长王效忠任组长，刑警大队大队长曹瑞龙、教导员毕华任副组长，并从刑警大队一中队、三中队和东华镇派出所抽调12名精干民警，全力投入案件侦破工作。
他们兵分三路：一路由毕华负责，带领技术人员继续勘查现场，争取发现物证，搞清地下污水管道的布局及作案人可能投入尸体的位置。清理死者遗物、衣服，并拍摄成物证辨认照片。处理死者颅骨，尽快联系专家做人像复原照片。同时将生物检材送至甘肃省公安厅，做出DNA检验报告，为认定尸源做好准备。二路由刑警大队副大队长孙永录负责，带领民警在全县及周边的平凉、崇信、泾川、庄浪、庆阳、灵台及陕西省的千阳、陇县、宝鸡、凤翔、咸阳等地进行调查，并联系当地的公安机关协查失踪人员。三路由城区刑警一中队队长马金广、三中队队长窦威宙负责，带领民警以发案地为中心，摸清周围居民情况和出租房屋情况，以洗头房为重点摸排服务人员流动和出走情况，从中发现失踪人员和重点嫌疑人。
为了侦破此案，县公安局在经费非常紧张的情况下，拨出经费1.5万元用于“5·13”案件的侦破工作，极大地鼓舞了士气。
然而，从5月14日晚开始，尽管各路办案人员都做了大量工作，加班加点，尤其对案发现场——东华镇西关村雒家河社的近200户居民、100余家出租房户及临近的仪洲大道沿线的洗头房逐个进行了调查摸排，但仍然没有查找到任何线索。为此，专案组决定发动群众提供线索，技术人员拍摄了死者衣物和头颅照片，从网上发送到中国刑警学院，邀请全国著名人像组合专家赵成文教授制作出了死者人像复原照片，技术人员据此还制作出了死者全身着衣模拟照片，然后印在协查通知上，张贴于城乡主要地段。
