第二天凌晨，警方就赶往了信中提到的地方——贝切题和怀特霍尔。这里有一个大水塘，这个水塘接通了一条河和一个奶牛场的排污管道，奶牛场中排放的牛粪让整个水塘成了一个沉淀池，大量的牛粪使得潜水员不能高效地搜寻这里，这种环境甚至让潜水员不能做到有效的定位。没人能确定桑德拉的尸体是不是在这个水塘中，他们只能一步步展开搜查。

在搜查这个水塘的同时，FBI的特工们也将怀疑的目光转向了那名每次都能够在关键时刻发现新线索的女邻居——梅丽莎·赫卡比。警方先对梅丽莎进行了走访询问，她表现得十分配合。在和警方的谈话中，梅丽莎还故意向警方透露，她丢失的那个行李箱大到可以轻松装进一名孩子。

梅丽莎的女儿是桑德拉的好朋友之一，梅丽莎是一名单身母亲，她一个人带着孩子寄居在外祖父家中生活。梅丽莎一家人都是教徒，她的外祖父是附近一家教堂的牧师，而她则在社区小学内任教，这样的身份背景使得没有人会相信梅丽莎会绑架桑德拉，即便是桑德拉的家人，都不会相信梅丽莎会做出这样的事情。

特工们并不这么认为，梅丽莎尽管不在怀疑对象的名单中，但她几次三番地闯入整个调查，甚至试图参与案件的调查过程或者改变案件的调查方向，这让警方很怀疑梅丽莎的动机。最重要的是，梅丽莎的不在场证据有些不太充分，她声称自己在桑德拉失踪当天的下午5时，独自一人待在教堂中准备周末讲堂，而她证明自己的办法就是，她曾在当天下午5时在教堂中给社区管理人员打过一个电话。

FBI在通话记录中核实了这一情况，但他们依然决定搜查梅丽莎的车辆。特工在梅丽莎的车中发现了一张蓝色便笺纸，纸上写了3个单词，但又被涂掉了。警方将这张便签移交FBI实验室，实验人员通过颜色校正、对比度以及阴影处理，分离出了这张便签纸上的首次书写内容。这3个划去的单词是贝切题、怀特霍尔和水。这3个单词和梅丽莎发现的那封匿名信中所提到的地点相同，警方怀疑应该是梅丽莎写了这封信。

事急从权，警方决定在没有搜查令的情况下搜查她的卧室。在梅丽莎凌乱的卧室中，警方再次发现了新的线索，他们在床头柜下面的格子中发现了一个缺页的笔记本。组成这个笔记本的纸张和那封匿名信所使用的纸张完全相同。在经过特殊光线处理之后，警方从笔记本上残留的痕迹中找到了和那封匿名信相同的字迹，这些证据让警方确信梅丽莎就是写这封信的人，但又是什么原因使她写这封信呢？

就在警方怀疑梅丽莎的时候，梅丽莎反而向警方指证一名可疑的邻居。梅丽莎称桑德拉曾在这名邻居家玩，警方也将这名邻居列入了怀疑对象名单中。现在FBI需要做的就是缩小嫌疑人的范围，他们准备对嫌疑人使用测谎。3组嫌疑人都同意使用测谎，第一、二组嫌疑人通过了测谎，而且他们都有不在场的证明，第三组嫌疑人并没有通过测谎，就在警方准备继续盘问他们的时候，一条重大线索悄然降临了。

有一名奶牛场的工人，在休息的时候偶然看到河堤旁的水中飘着一个黑色旅行箱，他没有轻举妄动，在和工友商议过后，这名工人决定报警。FBI特工迅速赶到现场，他们在经过仔细观察后发现，这个行李箱的拉链被人用白色的细绳捆上了。

当特工们将这个行李箱捞起来的时候，他们发觉行李箱很重，这让他们觉得有些不妙，他们决定不在现场打开箱子。为了保护证据的完好，特工们迅速将行李箱送到尸检部门。在这里，验尸官亲自剪断了细绳并将箱子打开。

很不幸，出现在法医的面前的是一名年轻女孩，她就像睡着的婴儿一样蜷缩在行李箱中。法医通过她的齿痕和身上所穿的衣服证实，这名女孩就是失踪已久的桑德拉·坎图。这一消息让所有的人都感到很悲痛，探员们不敢相信这是真的，直到上一刻他们都宁愿相信这位“小天使”依然活着，可现在他们唯一能够帮助桑德拉的事情就是，帮她抓到凶手并将凶手绳之以法。

没多久，法医便整理出了一份详细的尸检报告，法医在桑德拉的体内发现了苯二氮类的药物（强效迷药），桑德拉的体表没有明显的伤痕，但法医明确表示她曾受到性侵，并判断凶手性侵桑德拉所使用的物体是一件异物。桑德拉的衣物完好地穿在她的身上，这说明凶手在杀死她之后曾整理过她的遗体。警方据此推断凶手应该十分熟悉桑德拉，在杀死桑德拉之后，她的内心中曾产生了愧疚，因此她整理了桑德拉的遗体，她不想桑德拉死得过于难看。

桑德拉的死让所有工作人员心中都充斥着一股怒气，这股怒气将会转变成为一种动力。此时，梅丽莎已经成了警方的首要怀疑对象，尸体是在匿名信上提到的地方发现的，这封信又是梅丽莎所写的，而那个黑色行李箱也是梅丽莎的（自称被人偷走了），这些证据无不间接指证了梅丽莎。

警方决定对梅丽莎进行测谎，可就在他们传唤梅丽莎的时候，梅丽莎竟然因吞咽刀片而被送进医院接受治疗。在梅丽莎看来，这可能是逃避警方的一种方法，而对警方来说，这也是他们收集其他不利于梅丽莎证据的最佳时间。警方走访询问了梅丽莎的家人，从梅丽莎家人的口中得知了她曾经的黑暗经历。

3个月前，梅丽莎曾在百货商店有偷窃行为，而另一名家长则指控梅丽莎在未经自己允许的情况下带走她的女儿，并对她女儿下药。她的女儿在回家之后出现了晕眩、呕吐、昏倒等症状，在医院中，医生发现这名女孩的血液中含有苯二氮类药物。梅丽莎否认了这项指控，而这项指控也因为证据不足没能生效。在两年前，尚居住在加利福尼亚州帕尔马的梅丽莎曾参与两次纵火，但这两次纵火都因证据不足而作罢。医生认为梅丽莎的精神有问题，她有精神分裂而且经常郁闷烦躁，她需要用药物来使自己获得精神稳定。

显然，这一次命运之神并不想偏袒梅丽莎。就在警方收集证据的时候，一名住在怀特霍尔路旁的住户指认，自己曾看到梅丽莎在桑德拉失踪后的傍晚时分来过这里。因为当时这名目击者要和妻子去一家餐厅吃饭，所以他们记得当时的时间。据目击者称，当时梅丽莎将一辆T型小汽车停靠在水塘边，在目击者观察这辆车的时候，梅丽莎从水塘后边走了过来，他们之间还曾有过交谈。

在掌握了这些间接证据之后，警方搜查了梅丽莎外祖父的教堂。一名探员在教堂内周日讲堂旁的百叶窗边发现了一根与绑在行李箱上完全相同的绳子。另一名探员在教堂后面的厨房中发现了一根一端弯曲、顶端带有红色污迹的擀面杖。警方决定将这两样物品带走，送到FBI实验室化验取证。警方现在要做的就是一边监视梅丽莎，一边等待实验室的化验结果。

在住院5天之后，梅丽莎出院回家了，她的家此时已经成了一个空家，她的女儿和外祖父已经搬走了。梅丽莎独自居住在家中，警方在梅丽莎不知情的情况下监听了她的电话。可能是认为自己已经逃离了警方视线，梅丽莎在回家后的第二天便打电话给桑德拉的姐姐，邀请她来自己的家中与她的女儿玩（她女儿已经悄悄搬走）。

2009年4月10日，杀人嫌犯梅丽莎邀请被害人的姐姐来家里玩，而此时桑德拉的家人并不知道梅丽莎就是杀害他们女儿的凶手，他们同意大女儿去梅丽莎家玩。警方在得到这一消息的时候马上派遣探员鲍比赶往梅丽莎家，他希望最坏的事情还没有发生。不久，鲍比便敲开了梅丽莎家的门，她的屋内确实有一名小女孩，但是这名女孩并不是桑德拉的姐姐。鲍比说服了梅丽莎，让她随自己回到警局例行一次“常规”询问。

在审讯中，鲍比指责梅丽莎伪造有关行李箱的留言条，警方向梅丽莎展示了手中所掌握的证据，但梅丽莎否认这些指控。在经过5个小时的心理斗争之后，梅丽莎崩溃了，她哭泣着向警方称这只是一个意外，她声称自己没有杀死桑德拉，但她却死了。

梅丽莎对警方撒谎称桑德拉的死是因为她与自己女儿所进行的一场捉迷藏游戏。她说桑德拉在她不知情的情况下藏在了行李箱中，她将行李箱带到教堂，等她工作结束的时候桑德拉已经死了。梅丽莎称自己曾对桑德拉做了心肺复苏，但这并没有唤醒桑德拉，于是她就将桑德拉装进箱子并丢进了距离社区4千米外的水塘中。尽管梅丽莎否认自己曾性侵桑德拉，但她的供词足够警方以谋杀罪逮捕她。就在梅丽莎被捕的同时，FBI的检验报告出来了，他们从那根弯曲的擀面杖上面找到了桑德拉的DNA。按照梅丽莎的供词，桑德拉并没有进入教堂（桑德拉当时在车上的行李箱中），而百叶窗上的绳索也与行李箱上的相同。

警方还从梅丽莎的电脑中找到了有关如何杀害桑德拉、如何弃尸、如何制造假证、如何转移警方视线的文件。警方根据手中所掌握的证据还原了桑德拉失踪前后的时间表。

下午4时，桑德拉走出监控，梅丽莎将桑德拉叫到自己身边，并用愿不愿意和她一起布置教堂为由，将桑德拉骗进了她的汽车。梅丽莎还在桑德拉上车的时候打开后备厢，放上了一个黑色行李箱。8分钟后，梅丽莎的车子驶过监控区域。

在将桑德拉带进教堂之后，梅丽莎给桑德拉服用了一杯含有苯二氮药物的饮料。桑德拉在不知情的情况下喝了饮料并昏迷，梅丽莎在确认桑德拉昏迷之后，于5时左右向社区管理人员打电话称自己丢失了一个黑色行李箱。这样既可以证明自己不在场，又可以在尸体被警方发现之后撇清自己的关系。

做完这一切后，梅丽莎侵犯了桑德拉并将她装进行李箱内，随后开车去水塘弃尸。下午6时左右，目击者看到梅丽莎出现在水塘附近（已经弃尸返回）。根据警方的推测，在桑德拉的母亲报案之前，桑德拉就已经被梅丽莎杀死了。

2010年5月10日，警方以绑架并谋杀桑德拉·坎图的罪名起诉了梅丽莎。在如山的铁证面前，梅丽莎·赫卡比承认了自己的罪行，但她坚称自己不是故意的。尽管关于投毒和性侵犯的指控被法院撤销了，但法院依旧判处梅丽莎·赫卡比死刑。

在FBI的档案中，所有的女童杀手中，只有不到10%的可能是女性。而性侵犯则很可能是因为情绪的发泄，这种情绪多为愤怒、嫉妒或者报复，梅丽莎产生这些情绪的原因极可能是因为善良天真的桑德拉已经取代了梅丽莎在她女儿心目中的位置，梅丽莎因为妒忌从而杀害了桑德拉。