מקרה הרצח פוענח די במהרה מחומר החקירה שנאסף, עולה כי בת הזקונים של הנרצחת, טרייסי, ובן זוגה, אמיר מרמש, אשר ניהלו קשר רומנטי בשנה וחצי האחרונים, תכננו בקפידה לרצוח את פאדיה קדיס ולהעלים את גופתה, זאת מאחר והאם התנגדה נחרצות לקשר הרומנטי אשר מנהלת ביתה עם בן הזוג, בין היתר גם על רקע הבדל הדתות ביניהם.
מיד עם מציאת גופתה של הנרצחת בשעות הערב בדירתה ביפו, הצליחו חוקרי המשטרה לסמן את החשודים העיקריים במעשה ולהתחקות אחריהם ושעות ספורות לאחר מכן, באותו הלילה, אף הביאו למעצרו של החשוד ברצח. עד מהרה גילו החוקרים כי בבוקר של יום הרצח, נכנס הרוצח בהיחבא ובתיאום עם שותפתו, ביתה של הנרצחת, לבית משפחת קאדיס, בו התגוררו הנרצחת וביתה. השניים התכנסו בחדרה של הבת והחליטו ביחד להוציא לפועל ולממש את תוכניתם – לרצוח את האם פאדיה ולהעלים את גופתה.
על פי כתב האישום, מרמש וקדיס תכננו לבצע את הרצח בארבעה לילות שונים במהלך חודש יוני, אך מסיבות שונות, התוכנית לא יצאה אל הפועל. לבסוף, בתאריך ה-6 ביוני, תכננו השניים כי הרצח יבוצע באותו הלילה. לצורך כך, המתינה טרייסי עד שאימה תלך לישון, ואז פתחה את מנעולי דלת הכניסה האחורית לבית, והשאירה לבן זוגה צעיף לכיסוי פניו בעת ביצוע המעשה. במהלך חקירתה טענה קדיס כי נעשתה פגיעה בזכויותיה וכי הודאה מטעמה נגבתה שלא כדין.