पुलिस ने घटनास्थल के आसपास लगे सीसीटीवी कैमरों की फुटेज खंगाली। फुटेज में अमित के घर से निकलने के बाद भोलू भी उसके पीछे जाता दिखाई दिया। एक अन्य सीसीटीवी फुटेज में हत्या के बाद भोलू को बदहवास हालत में भागते हुए भी देखा गया। पुलिस ने अंतिम संस्कार की प्रक्रिया पूरी होने तक इंतजार किया और उसके बाद घर आकर भोलू से पूछताछ की।
पूछताछ के दौरान, आरोपी भोलू ने हत्या की वारदात को कबूल कर लिया। उसने बताया कि चार महीने पूर्व, 19 फरवरी को अमित की शादी प्रेमनगर निवासी खुशी के साथ हुई थी। शादी के कुछ समय बाद ही उसके और भाभी खुशी के बीच अनैतिक संबंध स्थापित हो गए थे। भाई के जीवित रहते हुए दोनों का साथ रहना मुश्किल हो रहा था। तीन दिन पहले अमित ने भोलू को भाभी खुशी के साथ आपत्तिजनक हालत में देख लिया था, जिसके बाद दोनों भाइयों के बीच काफी झगड़ा भी हुआ था। इसके बाद, भाभी खुशी ने ही भोलू से अमित को रास्ते से हटाने की सलाह दी।
बुधवार की सुबह, जब अमित काम के लिए निकला, तो भोलू भी चुपके से उसके पीछे हो लिया। रास्ते में अमित खेत में शौच करने के लिए रुक गया। भोलू भी पीछे-पीछे खेत पर पहुंच गया। अमित को जरा भी शक नहीं हुआ। जैसे ही अमित शौच कर उठा, भोलू ने पास में पड़े एक पत्थर को उठाया और अमित के सिर और मुंह पर कई वार किए। अमित के बेसुध होते ही, भोलू ने गमछे से उसका गला घोंट दिया। जब अमित की हरकतें बंद हो गईं, तो उसने गमछे से उसका चेहरा ढक दिया और वहां से भाग निकला।
वारदात को अंजाम देने के बाद, भोलू ने एक सुरक्षित स्थान पर जाकर अपने हाथ-मुंह धोए और कपड़े साफ किए। इसके बाद वह घर लौटा और दूसरे कपड़े पहन लिए। जब लोगों को हत्या की जानकारी हुई, तो भोलू भी लोगों के बीच शामिल हो गया और रोने का नाटक करने लगा।