İl Emniyet Müdürlüğü Asayiş Şubesi Cinayet Büro Amirliği ekipleri, Milas Cumhuriyet Başsavcılığı koordinesinde çalışma başlattı. Çevredeki güvenlik kamerası görüntülerini ve Plaka Tanıma Sistemi'ni (PTS) inceleyen ekipler, Erdem Daşkara'nın, cesedi yol kenarına attıktan sonra TIR ile İzmir'e gittiğini belirledi. Daşkara, Muğla polisi tarafından İzmir'de bir döşemecide aracın kan bulaşan koltuk kılıflarını değiştirirken yakalanıp gözaltına alındı. İşlemlerinin ardından adliyeye sevk edilen Erdem Daşkara, sevk edildiği adliyede çıkarıldığı mahkeme tarafından 'Kasten öldürme' suçundan tutuklandı.
Olayın ardından Bodrum Cumhuriyet Başsavcılığı tarafından 4 sayfalık iddianame hazırlandı. Ağır Ceza Mahkemesi tarafından kabul edilen iddianamede, tutuklu sanık Erdem Daşkara'nın ağırlaştırılmış müebbet hapis istemiyle yargılanması istendi. İddianamede, Zeynep Başaran'ın otopsi sonrası çıkan Adli Tıp raporuna göre ölümünün, sağ göğüsten girip akciğer ve kalpte hasar ve kan birikmesine neden olup göğüs kafesi içinde bulunan ateşli silah yaralanması sonucu meydana geldiği belirtildi.