Trước một số tài liệu, chứng cứ liên quan đến lời khai của các đối tượng và chứng minh những mối liên hệ khác, cơ quan CSĐT bước đầu nhận định Vì Văn Toán là đối tượng có vai trò chủ mưu trong sát hại nữ sinh Cao Mỹ Duyên.
Do có mâu thuẫn trong lời khai của các đối tượng, cơ quan CSĐT Công an tỉnh Điện Biên phối hợp với Viện Khoa học hình sự, Bộ Công an tiến hành khai quật, khám nghiệm tử thi của nạn nhân xấu số.