容疑者は7月26日の午後8時ごろ、佐世保市内のマンションで、被害者の後頭部を工具を使って数回殴り、その上でひものようなもので首を絞めて殺害したとしている。被害者は約1週間前から「（容疑者の）マンションに遊びに行く」と話し、7月26日の午後2時から3時ごろに自宅を出て容疑者のマンションに向かい、午後6時40分頃に被害者の母親に「7時ごろには帰る」とのメールを送ったが、その後帰宅しなかったため、被害者の父親が深夜11時過ぎに110番通報をした。その後7月27日午前3時15分頃、長崎県警の捜査員らが容疑者の父親らを伴ってマンションを訪ね、部屋にいた少女を電話でマンションに呼び出し、「（被害者のことは）知らない」と答えたが、午前3時20分頃に捜査員がマンションの室内に入って被害者の遺体を見つけ、容疑者に佐世保警察署で事情聴取したところ、被害者の殺害を認めたとして、午前6時11分に容疑者を逮捕した。容疑者と被害者はいずれも県内有数の進学校として知られる高校に通っており、2人は友人関係にあったという。またインターネット上の掲示板に「殺しちゃった」と殺害を示唆するような内容の文章や画像が投稿されていることもわかり、そのことを知った被害者は事件の数日後に「（容疑者・加害者の）部屋に行きたい」と話したが、父親が「部屋に行ってほしくない」と言って聞かなかったため、その場は諦めざるを得なかったという。7月25日から、被害者を担当する警察官が、「被害者に対する被害者の殺害の罪状を明確にしなければならない」との方針を決め、8月1日、「被害者に対する殺人事件を特定することは難しいことではない」という結論が出たため、事件は収束したが、未解決だった被害者の犯行をめぐる被害届や被害者の友人の失踪などが相次いだものの、9月30日午前10時の時点で捜査本部の対応は非常に悪く、捜査員から出たのは被害者の犯行予告や証拠物件のみで、新たな被害者を出した事件も発生している。被害者の殺害から4日後の1965年7月31日に、第13代警視総監は、33年の長きに亘って続けた逮捕される（2018年現在、史上最多の5回、またこの2つの連続逮捕と合わせると18回）という名誉ある第13代警視総監就任を果たし、現在に至る。なお、この1965年10月19日は日本における最後の刑事訴訟法（第30条）が施行された日であり、これをもって第15代警視総監の地位は廃止されたため、警視総監が警視庁の長となってからの第一号警視としての地位は、現在の警視総監が継承する形となっている。なお、この間、警視総監の第16代の警視には、第20代警視に引き続き渡井一成警視が就任している。警視総監 渡井 一成（わたい かずなり、1972年5月11日 - ）は、警視庁（警視総監）の次官である。警視総監としては、第7代警視を務め、第6代警視を第5代警視に引き続き引き継いだ。東京都出身。1997年、警視庁に入庁。
部分的にフェイク（記事の後半をAIモデルが生成した）