兩名河道清潔工嚇得魂飛魄散，隨即撥打110報了警。110幹警火速趕到案發現場。緊接著，上海市公安局水上分局刑偵大隊教導員魏建忠率領幾名民警也聞訊而來。警方在屍檢時發現，死者腹腔中竟然還有一個已經發育到9個月左右、早已死亡的男性胎兒。
根據嚴密的技術分析，法醫專家閆建軍推斷，死者是一名23歲至25歲、身高1.65米左右的年輕女性；屍體已在江水中浸泡了4至5個月，也就是說，被害人死亡時間大約在2010年的一二月份……
這起惡性凶殺案引起了上海市公安局領導的高度重視，他們迅速抽調精兵強將，組建成“5.17”殺人分屍案專案組。在案情分析會上，閆建軍講明了自己的觀點：死者腹腔中的胎兒，很可能是某個男人眼中的“包袱”，為了“扔包袱”，該男子殘忍殺害了死者。閆建軍認為，如果通過胎兒的DNA比對，找到了胎兒的生父，極有可能就找到了犯罪嫌疑人。
2011年10月18日，上海警方接到蘇州警方打來的電話，對方稱，4天前，他們抓獲了一個涉嫌賭博的男子，例行采集了他的血樣，隨後將其DNA數據信息輸入庫中進行比對，結果發現，其DNA與上海“5·17”殺人碎屍案中胎兒的DNA高度一致！
當天，魏建忠就率領專案組成員趕赴蘇州，他們從當地同行口中了解到，這名涉嫌賭博的男子名叫趙誌強，36歲，江蘇淮安市金湖縣人，已婚。然而，由於蘇州警方沒有查出趙誌強的其他問題，已經將其釋放了，魏建忠隻得帶著幾名專案組成員，驅車北上，前往趙誌強的戶籍所在地金湖縣，在當地警方的配合下，對有犯罪嫌疑的趙誌強實施了控製。
據趙誌強交待，2009年5月11日，他從金湖縣老家來到上海，通過老鄉介紹，從一個名叫“萍姐”的女子手裏購買了冰毒。當晚，趙誌強請“萍姐”吃飯時，“萍姐”還帶了一個叫“小芳”的女孩。
當時，“小芳”似乎心情很鬱悶，在飯桌上，她不停地喝酒，很快就喝得醉眼朦朧。席間，“萍姐”因有事欲提前退席，她拜托趙誌強把“小芳”送回家。趙誌強滿口答應。待“萍姐”離去後，他卻將酒後不省人事的“小芳”送到他入住的聯邦大酒店302房間。
次日淩晨，醒來的“小芳”見自己一絲不掛，身邊裸睡著一個並不熟悉的男人，便大聲責罵趙誌強，說他乘人之危侮辱了她。趙誌強則說她是酒醉時自願和他上床的。可能是“小芳”也覺得此事難以講清楚，她沒有再吭聲。趙誌強見狀趕緊溜之大吉。幾天後他就回到了江蘇金湖老家，此後他再也沒見過“小芳”。
警方斷定，“小芳”就是被害的女子。可趙誌強連“小芳”的真實姓名、籍貫、上班地點等，都一概不知。街坊也證實，2010年一二月份（即專家推斷的楊小芳死亡的大致時間），趙誌強一直沒有離開過金湖老家，種種跡象表明，趙誌強並非殺人真凶。
專案組根據趙誌強提供的線索，通過調查走訪，獲悉“萍姐”已和丈夫一起從上海遷移到江蘇昆山生活。於是，專案組又趕赴昆山，輾轉找到了“萍姐”。30歲的“萍姐”真實姓名叫劉若萍，湖南常德人。她其實和“小芳”並不是很熟，隻聽說對方是河南人，至於其他信息，劉若萍也是一概不知。
隨後，專案組重新登陸“全國失蹤人口信息係統”，對案發前在上海生活、河南籍的年輕失蹤女子進行重點排查。終於，“楊小芳”這個名字跳入專案組視線。專案組成員連夜驅車前往其老家——河南新鄭市農村，找到了她的父母。兩位老人反映，兩年前，楊小芳就和家人失去了聯係。
專案組成員提取了兩位老人的血樣，帶回上海請閆建軍進行技術分析。2011年11月18日，分析結果出來了，兩位老人的DNA與楊小芳的一致！從而，無名女屍的身份得到確認，她就是楊小芳！
經過1年半的努力，被害人身份終於得到確認。
為盡快查出真凶，偵查員趕往楊小芳生前工作過的浦東新區張揚路“溫馨發廊”。在這裏，警方獲悉了一條重要線索：楊小芳生前曾經和鬱凡榮關係曖昧！
經過縝密偵查，2011年11月17日，專案組依法傳拘了鬱凡榮。到案之後，鬱凡榮承認，自己曾經和楊小芳有過婚外情，但他謊稱，2011年1月初她就回河南老家生孩子去了；楊小芳離開上海之前，他給了她5萬元錢，作為支付給她的一次性補償，兩人還商定從此一刀兩斷。此後，他再也沒有和她聯係過了。
辦案警官見鬱凡榮不肯交待，決定擊潰他的心理防線，辦案人員突然提高嗓門：“告訴你！楊小芳腹中的那個胎兒，根本就不是你的！胎兒的生父另有其人！”
鬱凡榮萬萬沒有想到，他僅僅隻是一個頂缸父親！得知真相後的他幾乎崩潰！他渾身顫抖，頭上直冒冷汗，隨即將自己殺人分屍的罪行全部抖落出來。
鬱凡榮身陷囹圇之後，他的同事和親友都覺得不可思議：這個平時看上去規規矩矩的本分人，怎麼會如此殘忍，竟然犯下殺人分屍的滔天大罪！
2011年11月28日，因涉嫌犯有故意殺人罪，鬱凡榮被上海警方正式逮捕。2012年4月初，上海市檢察院第二分院將此案向上海第二中級法院提起公訴。5月17日下午，法院第一次開庭審理了此案。截至發稿之日，該案尚未宣判。