女性はまもなく死亡が確認された。同署は１５日未明、同室で女性と同居していた自称会社員曳地雄太容疑者（２５）を殺人容疑で逮捕した。
同署幹部によると、死亡したのは職業不詳山口裕美子さん（２４）。曳地容疑者は１４日午後３時頃、同署を訪れ、「同居相手が帰ってこない」と申し出た。言動が不審だったため、署員が部屋を確認しに行ったところ、山口さんが倒れていた。同署が追及したところ、曳地容疑者は「口論になり、かっとなって首をしめた」と殺害を認めたという。
現場は小田急線経堂駅近くの商店街の一角。
１４日午後５時２０分頃、東京都世田谷区宮坂のビル４階の一室で、女性が倒れているのを警視庁北沢署員が発見した。