ভিকটিমের সুরতহাল শেষে ময়নাতদন্তের জন্য মরদেহ জামালপুর জেনারেল হাসপাতালের মর্গে পাঠায় পুলিশ এবং জিজ্ঞাসাবাদের জন্য নিমাইমারী এলাকার আব্দুর রাজ্জাকের ছেলে রুবেলকে আটক করে। পরবর্তীতে গত ১২ সেপ্টেম্বর হাবিবার পিতা বাদী হয়ে অজ্ঞাতনামা আসামী করে অপহরণসহ হত্যা মামলা দায়ের করেন।

তিনি আরও বলেন, উক্ত ঘটনার পর র‌্যাব-১৪ এর প্রতিনিধি দল ঘটনাস্থল পরিদর্শন সহ আসামীদের গ্রেপ্তার করতে ছায়া তদন্ত শুরু করে। বিভিন্ন তথ্য উপাত্ত বিশ্লেষণ করে ১৭ সেপ্টেম্বর উপজেলার কদমতলা এলাকার কাসেম মিয়ার ছেলে সবুজ মিয়া (১৯) কে কুড়িগ্রাম জেলার রাজিবপুর থেকে গ্রেপ্তার করে র‌্যাব।  এরপর সবুজ মিয়ার তথ্য অনুযায়ী এই হত্যাকান্ডের মূলহোতা কুড়িগ্রাম জেলার দুশমারা উপজেলার মৃত হাফেজ শেখের ছেলে আবুল কাশেম (৪২) কে ১৭ সেপ্টেম্বর দিবাগত রাত ১ টার দিকে গ্রেপ্তার করে র‌্যাব।

 আটককৃতদের মামলা মোতাবেক মামলা তদন্তকারী কর্মকর্তার নিকট হস্তান্তর করা হয়েছে।

আকটকৃত আসামি সবুজের ভাষ্যমতে জানা যায়, ভিকটিম নুসরাত জাহান হাবিবা কে তার বাড়ি যাওয়ার রাস্তায় পেয়ে বিভিন্ন প্রলোভন দেখিয়ে পরিকল্পিতভাবে পাশের জঙ্গলে নিয়ে যায় তারা। এরপর শিশুটির মুখ চেপে ধরে নির্মমভাবে প্রহার করে।

 এমতবস্থায় শিশু হাবিবা জ্ঞান হারিয়ে ফেললে অভিযুক্ত আবুল কাশেম হাবিবার শরীরে ব্যাটারীর পানি ঢেলে দেয় এবং পুকুরে ফেলে কুচুরীপানা দিয়ে ঢেকে রাখে । পরবর্তীতে সবার সন্দেহ এড়াতে পরদিন ১০ সেপ্টেম্বর পুকুর থেকে হাবিবার মরদেহ তুলে তার বাড়ীর আঙ্গিণায় ফেলে রেখে যায় অভিযুক্তরা।