با طولانی شدن غیبت دختربچه، خانواده‌اش جست‌وجو برای یافتن او را آغاز کردند اما ردی از او به دست نیامد. آنها ناامید از یافتن عاطفه به پلیس آگاهی مراجعه کرده و ماجرا را گزارش دادند.
تحقیقات برای یافتن دختربچه آغاز شد تا این‌که شامگاه جمعه جسد سوخته او در حاشیه روستا کشف شد.
ماموران به یکی از بستگان دختربچه که در نزدیکی خانه آنها زندگی می‌کرد و مدعی بود عاطفه در حادثه جان باخته، مشکوک شدند.
رئیس پلیس آگاهی سیستان و بلوچستان در این باره گفت: متهم که پسری 28 ساله است صبح شنبه دستگیر شد. تحقیقات نشان داد، او پس از خفه کردن عاطفه، جسدش را به آتش کشیده است.
سرهنگ ابراهیم ملاشاهی درباره اخبار منتشر شده درباره قتل با انگیزه خارج کردن کلیه دختربچه عنوان کرد: این موضوع تا به حال تائید نشده و برای افشای انگیزه قتل باید تحقیقات کامل شود.
یکی از بستگان عاطفه گفت: پس از ناپدید شدن عاطفه جست‌وجو برای یافتن او آغاز شد. خواهرزاده عاطفه همان روز گفت، عاطفه را ترک موتور قاتل دیده اما چون آنها بستگان نزدیک هستند کسی به مرد جوان مشکوک نشد. بعد از چهار روز وقتی پسر جوان، پلیس را در یک قدمی خود دید، عصر جمعه در دو کیلومتری روستا موتورش را آتش زد و جسد سوخته را هم در کنار موتور قرار داد. او ادعا می‌کرد ماشینی با موتورش تصادف کرده و بر اثر تصادف موتور آتش گرفته و عاطفه که ترک موتور بود سوخت. این صحنه‌سازی متهم به قتل خیلی زود لو رفت.
