Policiais da 35ª DP (Campo Grande), após trabalho de inteligência, identificaram como o provável paradeiro da vítima a casa da ex-companheira, na comunidade Cavalo de Aço. As equipes foram até o local, e localizaram Paula Custódio Vasconcelos e Clara de 17 anos, ex-sogra e ex-namorada, respectivamente, em tentativa de fuga pela Avenida Santa Cruz. Imediatamente, a mulher foi presa e a adolescente, detida.
Durante a ação, o corpo foi localizado pelos policiais. Após exames periciais, foi confirmado que se tratava de Vitória Graça. De acordo com o comando da unidade, a vítima foi atraída para a comunidade pela ex-namorada. No local, ela foi sequestrada e diversas transferências bancárias foram realizadas de sua conta-corrente. Além disso, sua família recebeu solicitações de resgate. Posteriormente, a professora foi morta.
Segundo a Polícia Civil, Paula Custódio Vasconcelos já possuía mandado de prisão em aberto pelo crime de roubo qualificado.
Os agentes apuram o envolvimento de outras pessoas no sequestro de Vitória.