19年11月17日，煙臺市派出所通報稱有一個羣衆在海邊散步時發現了一個藍色的行李箱，出於好奇就把行李箱偷偷的開了一個縫，竟發現了疑似人頭髮的東西，於是報了警。通過法醫現場的初步勘察，警方初步判斷是他殺。

因爲發現死者的地點在海上，接到煙臺公安的通報後，煙臺海警局立即派出精幹偵查人員組成專案組，對該案件進行立案調查，初步判斷了死者死因，接下來的工作就是確定屍源，死者身上並未有任何有價值的信息，但偵察人員發現死者死前畫着濃妝，並且穿着比較暴露，身上有多處紋身，尤其是背部的紋身很特殊，是一個沒有完成的鳳凰，這個紋身在市場上並不常見。

根據這些線索，偵查人員制定了三個方案展開調查，經過一天一夜的偵查、摸排，依然沒有找到有用的線索。就在此時當地派出所打來電話說有名報案人反映死者是他的表妹，姓張，17歲，他陪表妹在19年11月12日從青島到煙臺玩，隨後張某獨自與一名姓梁的男性網友見面。

根據這條線索，偵查人員找到了張某與梁某當時約見的酒店，由於房間距離案發時間已經時隔多天，房間也被收拾得非常乾淨，偵查員沒有發現任何的蛛絲馬跡，該酒店老闆告訴偵查員並沒有叫梁某和張某的人入住。但偵查員發現老闆的表情比較詭異，而且神色比較慌張，認爲老闆撒了謊。經過反覆說服，老闆終於承認當天晚上的確有一名叫梁某的男子帶了一個年輕女子入住，因爲梁某曾多次光顧自己的酒店，和自己也成爲了朋友，所以再三叮囑他不要將信息透露給別人。

從酒店老闆口中確定了梁某和張某入住的準確時間後，偵查人員調取了酒店周邊的監控很快找到了線索。偵查人員通過對該男子面部信息的比對，基本確定了犯罪嫌疑人梁某的身份並找到了梁某的住址。

11月19號凌晨2點，煙臺海警局偵查人員在當地公安民警的配合下，在煙臺某小區內將梁某抓獲。梁某到案後，偵查人員對其進行突審，梁某的心理防線最終被攻破，並開始如實交代自己的罪行。

梁某在創業的過程中因爲經營不善欠了很多外債，其女朋友爲了幫他還債，曾通過網絡貸款給他借錢，但後來因爲無法按期還貸，就再也無法申請貸款業務，因此他產生了搶劫後再迫使受害人爲其網絡貸款的想法。19年11月12號，他通過某社交軟件認識的從事xing交易的張某，隨後便與其約定進行交易，當天晚上他帶着空行李箱與張某一同入住某酒店，二人在房間進行了交易後，他一次性支付嫖資現金3000餘元。

11月13號10:00許，梁某逼迫張某爲自己貸款，但遭到了拒絕，於是梁某用掐壓喉嚨的方式將張某殺害，隨後取回自己支付的嫖資，並拿走張某的兩個手機。事後經偵查人員瞭解，梁某10多歲時父母就已經離異，他和父親一起生活，父親脾氣暴躁，經常遇到不順心的事，就拿他撒氣。

據梁某供述他作案前就想好事後將張某殺害滅口，並特地準備了一個大行李箱，打算放張某的屍體。在將張某殺死並放進行李箱後，他租了一輛共享汽車將屍體放在後備箱，將車停在室外的停車場兩天，隨後又將屍體搬運到其女友的毛坯房住宅裏一天。直到11月16號，梁某在某棧橋上發現了一處隱蔽的區域，於是將裝有張某屍體的行李箱拋入海中。

事後經偵查人員瞭解，當時向派出所報案稱張某失蹤的男子實際上並非死者的親屬，而是一名xing交易的組織者，當時就是他帶着張某從青島來煙臺與梁某進行交易的。報案人已經被公安機關拘留，酒店老闆因爲提供虛假的證詞，已經被公安機關治安處罰了。