ساعت سه بعد‌ازظهر چهارشنبه ۲۷ دی‌ماه، مأموران کلانتری ۱۴۸ انقلاب در تماس با بازپرس محسن اختیاری از مرگ مشکوک زن میانسالی خبر دادند. مأمور کلانتری در تماسی که با بازپرس جنایی داشت، گفت: متوفی زنی حدوداً ۵۰ ساله به نام مهناز است که دو روز قبل برای میهمانی به خانه خواهرش آمده و فوت کرده است.
به گزارش ایران، بازپرس جنایی دستور تحقیق از صاحبخانه را که خواهر مهناز بود صادر کرد. زن جوان در تحقیقات گفت: خواهر و برادرم در آپارتمانی در منطقه ونک ساکن هستند. بامداد چهارشنبه خانه آن‌ها آتش گرفت و خواهر و برادرم هم دچار سوختگی شدند و آن‌ها را برای درمان به بیمارستان منتقل کردند، اما مهناز بعد از ۲۴ ساعت با رضایت خودش ترخیص شد و از بیمارستان برای ادامه درمان و بهبودی به خانه من آمد. هنوز یک شبانه‌روز از آمدن خواهرم به خانه‌ام نگذشته بود که حالش بد شد و بلافاصله با اورژانس و پلیس تماس گرفتم. زمانی که امدادگران اورژانس به خانه‌مان آمدند، شروع به احیای خواهرم کردند، اما بی‌فایده بود و مهناز جانش را از دست داد.
امدادگران اورژانس اعلام کردند هنگام احیای زن میانسال دود از ریه‌های او خارج شده است. با توجه به حادثه آتش‌سوزی سه روز قبل خانه متوفی، علت وجود دود داخل ریه‌های مهناز مشخص شد.
با مشخص شدن این موضوع، بازپرس جنایی دستور تحقیق از برادر مهناز را صادر کرد. کاوه که او نیز جان سالم از این آتش‌سوزی به‌در برده بود، در بیمارستانی در مرکز تهران بستری بود و وقتی مقابل افسر پرونده قرار گرفت، مدعی شد: بامداد چهارشنبه گذشته داخل سالن پذیرایی مشغول تماشای تلویزیون بودم و مهناز هم در اتاق خوابیده بود. ناگهان برق واحد ما قطع شد. بیرون را که نگاه کردم متوجه شدم بقیه ساختمان برق دارد. به سمت در خروجی رفتم تا علت قطعی برق را بررسی کنم که ناگهان یک نفر با چوب به سرم کوبید و بعد از آن بی‌هوش شدم. در بیمارستان به هوش آمدم و چیز دیگری به خاطر ندارم و نمی‌دانم چه اتفاقی رخ داده است.
طبق معاینات انجام شده، دود در ریه کاوه نیز وجود داشت و از طرفی اثر ضربه به سر او دیده می‌شد، اما اینکه ضربه وارد شده اثر چوب باشد یا جسم دیگری یا در برخورد با زمین به وجود آمده باشد، مشخص نبود.
با اظهارات مرد میانسال، تیم جنایی راهی خانه آن‌ها شدند. ساختمانی چهار طبقه که این خواهر و برادر ساکن طبقه دوم آن بودند. در تحقیقاتی که از مأموران آتش‌نشانی درباره روز حادثه به عمل آمد، مشخص شد حریق از اتاق خواب مهناز آغاز شده است، اما علت آتش‌سوزی هنوز مشخص نبود و این احتمال وجود داشت که به خاطر اتصالی برق باشد. زمانی که مأموران آتش‌نشانی وارد خانه شده بودند در فاصله یک‌ونیم متری در ورودی خانه با کاوه در حالی که بی‌هوش شده بود و خواهرش روی تختخواب در اتاقی که حریق از آنجا شروع شده بود، مواجه شده بودند.
از سویی با توجه به اینکه در تحقیقات تیم جنایی مشخص شد در خانه از داخل قفل بوده و امدادگران پس از شکستن در وارد شده بودند، در نتیجه کسی نمی‌توانست وارد خانه شده باشد، پس سناریوی ورود شخصی ناشناس با چوب، رنگ باخت.
در تحقیقات میدانی، یکی از همسایه‌ها گفت: مهناز و برادرش ۴۰ روز قبل به این خانه نقل‌مکان کردند. گهگاهی صدای دعوایشان را می‌شنیدیم، اما دعوای معمولی و خانوادگی بود. ساعت حدود دو بامداد چهارشنبه متوجه دود شدید از طبقه دوم شدیم و بلافاصله با آتش‌نشانی تماس گرفتیم و آن‌ها هم خیلی زود وارد شدند و قبل از اینکه حریق گسترده شود به اطفای آن پرداختند.
در ادامه تحقیقات، کارآگاهان به سراغ پرونده بالینی کاوه رفتند، پرونده‌ای که مهم‌ترین مدرک را در اختیار تیم جنایی قرار داد. داخل پرونده بالینی کاوه برگه‌ای پیدا شد که برای تیم جنایی خیلی عجیب بود. این برگه که از دفترچه‌ای کنده شده بود، نوشته‌هایی داشت که اطلاعات مهمی را برملا کرد.
برگه دستنوشته کاوه بود که ساعاتی قبل از آتش‌سوزی و به تاریخ بعد‌ازظهر سه‌شنبه ۲۶ دی‌ماه توسط کاوه نوشته شده بود. در این دستنوشته کاوه از خانواده و دوستانش حلالیت طلبیده و نوشته بود این دنیا دیگر برای زندگی فایده‌ای ندارد. برای ما گریه نکنید. مقداری پول دارم که به حساب برادرم واریز کنید. در مرگ ما گریه نکنید و صبور باشید.
دستنوشته‌ای که حکایت از یک وصیتنامه داشت. زمانی که از کاوه در رابطه با این دستنوشته سؤال شد، گفت: همیشه نوشته‌های روزانه‌ام را داخل دفترچه می‌نویسم و این برگه نیز جزو نوشته‌های روزانه‌ام است.
کاوه در پاسخ به این سؤال که مابقی دفترچه یادداشت روزانه‌اش کجاست، جواب داد در آتش سوخته است.
گرچه مرد میانسال چنین اظهاراتی داشت، اما این احتمال قوت گرفت که مرد میانسال به قصد خودکشی اقدام به آتش زدن خانه کرده و زمانی که آتش شعله‌ور شده از تصمیم خود پشیمان شده و به سمت در خروجی رفته، اما به خاطر دود غلیظ ناشی از آتش‌سوزی تعادلش را از دست داده و به زمین افتاده که اثر برآمدگی روی سر کاوه نیز به خاطر ضربه چوب نبوده بلکه به خاطر اصابت با زمین بوده است.
با این فرضیه، بازپرس شعبه دوم دادسرای امور جنایی پایتخت دستور داد کارشناس آتش‌نشانی علت اصلی حریق وعمدی یا غیرعمدی بودن آن را مشخص کند. همچنین تحقیقات گسترده‌تری در رابطه با خواهر و برادر صورت گیرد و کاوه تحت بازداشت در بیمارستان به درمانش ادامه دهد چراکه فرضیه قتل مهناز از سوی برادرش مطرح شده است.