הבשורה על מותו הטרגי של התינוק שאושפז בבית החולים יחד עם אחותו התאומה, הכתה את הוריו בתדהמה: זמן קצר אחרי שהגיעו להיפרד מבנם, התמוטטו ההורים בחדר החקירות ופונו לבתי החולים איכילוב ותל השומר לקבלת טיפול רפואי.
לאחר סדרת בדיקות שנערכו לתינוק, קבעה ועדת רופאים בבית החולים תל השומר, כי הוא מת מוות מוחי. הורי התאומים קיבלו את הבשורה מחוקרי המשטרה, והגיעו לבית החולים כדי להיפרד ממנו. משם הם חזרו לחדר החקירות כדי להמשיך בחקירה, אך החוקרים נאלצו להפסיק את החקירה לאחר שהאב התלונן על מיחושים בחזה. ניידת מגן דוד אדום פינתה אותו לבית החולים איכילוב בתל אביב להמשך טיפול רפואי.
רצף האירועים השפיע גם על האם, שהתמוטטה ופונתה לבית החולים תל השומר להמשך מעקב. למרות שהשניים ממשיכים לטעון כי אין להם קשר לחבלות שהתגלו בגופם של התינוק ושל אחותו התאומה בני הארבעה חודשים וחצי, מרגע קביעת המוות, הם חשודים גם בהריגה.
במסגרת החקירה, אספו החוקרים ממצאים מביתם של בני הזוג, כולל הטרמפולינה של התינוקות והמחשב המשפחתי - כל דבר שיוכל לסייע בהבנה של מה שקרה או מה הוביל לאישפוז. החוקרים ינסו לדלות מההיסטוריה של הגלישה במחשב את האתרי האינטרנט שבהם ביקרו, בניסיון להבין האם יש סימנים להתעללות או להסתרת חבלות.
יתרה מזאת, אחרי מעצרם של ההורים הגיעו כמה מהחוקרים כ"סמויים" לבית החולים, וביצעו מעקב אחרי בני משפחת ההורים בניסיון להבין מה הם יודעים ואיך הם מגיבים למעצר.