紅沙邊防派出所派出警力保護現場，並向市局報案。得知這壹情況，三亞市公安局王韶山局長立即指示刑警支隊調集精兵強將全力破案。刑警支隊支隊長蔡明日帶領刑偵和技術人員到現場勘查。
通過現場勘查發現，沙灘上的兩大袋黑色塑料袋中，裝滿了人的手、腳、骨盆等屍體，骨盆外部的部分皮肉被切除，是被謀殺、肢解所致。經法醫鑒定，發現的骨骼為男性，年齡約29歲。警方在現場勘驗中沒有發現其他有價值的線索，偵查員在現場周圍進行了調查走訪，沒有任何收獲。
當晚，三亞市公安局成立了由刑偵四大隊和重案大隊組成的專案組，連夜召開案情分析會，持續了壹整夜。在綜合大家意見的基礎上，三亞市公安局王韶山局長作出如下判斷:死者死亡時間在兩天之內，案件性質為他殺，極有可能是利用色情引誘殺人；根據屍體重量、屍體位置和犯罪心理判斷，殺人碎屍現場在本市範圍內，多點拋屍；犯罪分子殘忍地取肉分屍，說明殺人或分屍的現場足夠隱蔽，足以從容作案，極有可能在室內；至少有兩個罪犯共同作案，其中至少有壹個認識死者。當務之急是找到屍體的來源，為破案提供方向和範圍。
專案組立即對全市失蹤人員進行調查。經查，全市失蹤人員只有壹人，29歲的三亞某單位幹部吳某，於5月26日淩晨零時外出，至今未歸。專案組立即趕到該單位，在保安人員的配合下，提取了吳某的相關痕跡和生理數據。經過法醫和技術鑒定，最終確認死者是吳某。
據的朋友李說，就在失蹤的前壹天晚上，他去了市中心的壹家酒吧喝酒。當時，壹起喝酒的人之壹是來自吳某的女網友菲菲，菲菲還帶了壹名二十多歲的女伴。在他失蹤的那天晚上，吳某和另外三個人壹起喝酒。偵查員在調查這三個人的時候，其中壹個人說，吳某晚上11點以後出去接了壹個電話，回來後坐了壹會兒，說有事要先走了，壹直沒回來。
警方通過偵查技術對吳某當晚接到的電話進行了調查，查出了吳某出門前與朋友喝酒時接到的壹個電話號碼。結果原來是吳某打電話給自己。
據李稱，5月24日晚，她與在酒吧喝酒，當晚看到菲菲拿走了死者的手機卡。吳某的同事曾撥打死者的兩部手機，其中壹部撥通後由壹名女子接聽，並脫口而出她是菲菲。然後，手機壹直關機。
警方分析了死者生前的聊天記錄，菲菲很可能是壹家娛樂場所的服務員。根據這壹線索，該市公安機關開始對全市歌舞廳進行全面排查，在壹家歌舞廳發現了壹位名叫菲菲的女士，她曾經在這裏坐過。通過辨認身份證復印件上的照片，確認這就是24日晚和死者壹起喝酒的菲菲。菲菲真名叫韓峰，29歲，四川江油市人。
警方赴重慶抓捕嫌疑人，兩女壹男在重慶、四川落網。
警方後來發現，韓峰在三亞期間與老鄉潘瑞(男，29歲)和秦望(女，23歲)有密切聯系。事發後，三人均已離開三亞，失蹤。三亞警方查明，三人有合夥作案的重大嫌疑。
經過縝密偵查，確定韓峰已逃往重慶。專案組立即抽調精幹警力組成追捕小組。在重慶公安機關的積極配合下，韓峰、潘瑞於5月31日在重慶至成都的火車上被抓獲。隨後，兩名犯罪分子交代，秦望已回到四川江油市老家。專案組分成兩組，壹組將韓、潘帶回三亞，另壹組立即趕往四川江油市。
專案組到達江油市後，在當地公安機關的配合下，巧妙設計，將秦望抓獲，後將其帶回三亞。三名犯罪分子對自己的犯罪事實供認不諱，屍體拋屍地點的辨認與屍骨形狀完全壹致，命案現場物證痕跡的檢驗，尖刀、鋼鋸、絞肉機等兇器的提取等等，都充分固定，案件無可辯駁。至此，此案告破。
引誘
將被害人騙進酒店，麻醉搶劫後勒死被害人。
據三名嫌疑人供述，他們三人在四川認識，曾不止壹次策劃麻醉搶劫。在四川重慶的時候，秦望曾經找過壹個搞傳銷的人，但是後來因為這個人去了外地，他就找不到了。到達三亞後，韓風和秦望晚上去舞廳當服務員。他們先後針對三個人，但都未能得逞。
2006年5月23日中午，韓峰在網上找到壹個名叫“文子”的男網友，開始百般勾引，並謊稱自己叫菲菲。因為失戀心情不好，他去三亞旅遊，把自己的不幸“可悲”地說了出來。韓風傾訴了自己的“經歷”後，贏得了吳某的同情。24日，兩人又聊了起來，在聊天的過程中，韓楓套出了在壹個單位，估摸著應該是個有錢人，便相約，去三亞的壹家酒吧喝酒。當天晚上，吳某給了韓楓壹張手機卡。5月25日晚，韓楓用吳某的手機卡邀請吳某在某酒店407房間見面，吳某受到邀請。走進房間，她將事先準備好的壹杯加了安眠藥的紅酒給吳某喝，不知情的吳某喝下後不久，便睡著了。
等睡著後，韓楓把潘和王叫到了房間裏。這三個人用透明膠把吳某綁在床上，把他粘在吳某的嘴上和眼睛上，並找到了他的手機、現金和兩張銀行工資卡。吳某醒來後，在三個人的壓力下，他說出了工資卡的密碼。三人到銀行核對無誤，為了消除後患，當吳某掐死。
將受害者的屍體拆解，切碎內臟和肉，將骨頭扔進大海。
據三名犯罪嫌疑人供述，他們殺死吳某後，用事先準備好的鋼鋸和刀具將吳某肢解成四塊，用黑色塑料袋包好，放入兩個事先準備好的行李箱中。5月26日上午，退房後，三人連續換了兩次住處，最後在林春河附近租了壹間簡陋的出租屋。安頓好後，秦望去銀行從死者的銀行卡裏取出5800元。因為白天不方便拋屍，又怕屍體腐爛，菲菲買了冰箱冷凍屍體，買了絞肉機絞碎屍體，買了案板分解屍體。
5月26日晚，韓楓把冰箱裏的吳某屍體拿出來，切碎，用絞肉機把內臟和皮剁碎，倒入下水道沖走。5月27日上午，三名罪犯從冰箱裏取出吳某的四肢和骨盆，裝在兩個塑料袋裏，以遊客的身份在海邊租了壹艘快艇，在海上將兩個塑料袋扔進海裏，將剝了皮的頭和其他骨頭扔進河裏。隨後，三人變賣了冰箱和絞肉機，去銀行提取了死者剩余的2200元存款，然後匆匆逃離三亞。用來殺人分屍的鋼鋸和尖刀被扔進了湛江火車站附近的垃圾場。27日下午5點，海浪將裝有死者屍骨的兩個塑料袋推回海岸。
三亞中院公開審理了此案。法院認為，韓峰、潘瑞、秦望均采用麻醉手段搶劫公民財物，數額巨大，均已構成搶劫罪。搶劫後，三人將吳某殺死，均構成故意殺人罪。且手段極其殘忍，情節和後果特別嚴重，社會影響極其惡劣。
依照刑法和民法通則的有關規定，韓峰、潘瑞、秦望犯搶劫罪，判處有期徒刑十五年，剝奪政治權利五年，並處罰金壹萬元；犯故意殺人罪，判處死刑，剝奪政治權利終身；數罪並罰決定執行死刑，剝奪政治權利終身。三人附帶民事賠償65438元+082485.5元，韓峰、潘瑞、秦望承擔連帶賠償責任，各分得60828.5元。
2009年4月24日上午，(海南)三亞市政法部門召開聲勢浩大的公開抓捕公開宣判會，30名“兩搶壹盜”犯罪嫌疑人被依法公開抓捕，9名罪犯被公開宣判。他們中的兩人，即“2006年5月27日”特大搶劫殺人案的主犯韓峰和潘瑞，被當場押上了刑場。另壹名罪犯秦望在二審中被判處死刑，緩期兩年執行。