報告を受けた同署の捜査官らは直ちに捜査を開始し、その過程で、乳児の負傷に関与した疑いで両親が逮捕された。2日後、病院で乳児の死亡が確認された。ロテム地区司令官のシャイ・シュロモ警視長の指導の下、ディモナ署に設置された特別捜査チームは、証拠収集や証言聴取を含む複雑な捜査を行い、乳児の父親に対する証拠を形成した。容疑者（ディモナ、30歳）の逮捕は随時延長され、捜査の終了をもって、南部検察庁は彼に対する起訴の意向と、裁判終了までの勾留請求に関する訴追準備書面を提出した。