警方认为女子是在这个时候遇害的 ， 于是调取了4点15分之前宾馆附近的监控 ， 发现3点50分左右 ， 秃顶男子出现在宾馆附近的马路上 ， 似乎是在等人 。
4点这名男子和一名红衣女子边说边朝着旅馆走去 ， 也就是说女子是认识对方的 ， 二人之间不存在绑架胁迫 。
4点左右到达宾馆后 ， 结合307客房住户的供词 ， 警方确定女子就是受害人 。
侦查技术人员提取了监控 ， 获得了男子的正面照 ， 通过对他可能涉及连环杀人的判断 ， 警方在周边地市进行该案的通报 。
之后一条来自临近揭阳市警方的消息传来 ， 揭阳警方说 ， 就在2011年12月 ， 当地也发生过一起分尸案 ， 但是不见的却是头部 ， 尸体是在当地的河上出现 ， 法医推断死者年龄在20岁左右 ， 但是因为线索很少 ， 也就没有后续 。
但是揭阳警方经过对这两起案件的比对 ， 认为作案手法极为相似 ， 很有可能是同一人作案 。
汕头警方根据遇害红衣女子和秃顶男子见面的地方沿路寻找女子从何而来 ， 在对周边监控的排查 ， 警方找到了女子最早出现在监控中的地方：客运站附近的一个路口 ， 在这里女子上了一辆摩的 ， 去往了事发的小旅馆 。
案发当天 ， 秃顶男子就是骑着摩的离开的 。
那么客运站每天都是人来人往的 ， 该如何判断女子的居住地呢 ， 民警想到了那包开了口的情人梅 ， 在外包装上写着：中山物价监制 。
正义终将来到警方于是走访了当天始发地为中山、以及途径中山的客车 ， 功夫不负有心人 ， 一位从珠海开来汕头的大巴司机说 ， 案发当天在中山站上来了一位红衣女子 ， 因为服饰醒目 ， 所以他至今记得很清楚 。
警方迅速赶赴中山 ， 在中山警方的协助下 ， 得知一名叫作艾某静（化名）的女子多日来不见踪迹 ， 年龄和面部特征都和被害人十分吻合 。
侦察员得到了艾某静丈夫的电话 ， 丈夫说妻子是在7月3日那天早上离开的 ， 称是单位有事 。
后来调取艾某静手机通话记录后发现 ， 艾某静在2号频繁联系过一个汕头的电话 ， 她最后一次通话是在3点55分联系了那个电话 。
警方在监控录像中找到了秃顶男子在3点55分等人时做了个接电话的动作！
但是由于这个号码没有登记机主 ， 所以线索中断了 。
就在这时揭阳警方传来一条有价值的线索 ， 一位村民反映 ， 在当地的一个村子里出现过长得很像秃顶男子的人 ， 叫作刘大壮（化名） ， 多年前从贵州来到广东打工 ， 离婚独居 。
警方通过近照核对 ， 确定刘大壮是秃顶男子 ， 警方随后对刘大壮进行了抓捕 ， 在刘大壮的家里发现了很多女性生活用品 ， 于是不禁毛骨悚然 ， 刘大壮究竟杀害了多少女性 。
通过审讯 ， 刘大壮对自己的罪行供认不讳 。
审讯室里 ， 刘大壮面对民警的审讯 ， 称自己所做的杀人抢劫只是为了贯彻自己的正义 。
不幸福的婚姻生活刘大壮交代 ， 9年前跟随妻子来到广东务工 ， 他和妻子关系始终不好 ， 妻子嫌弃他不会赚钱 ， 随后妻子和自己离了婚 ， 找了个能赚钱的人 。
之后他找了个女友叫小花 ， 二人交往了一段时间后 ， 小花也嫌弃自己没用 ， 也走了 。
聊着聊着 ， 刘大壮忽然说不下去了 ， 民警看出他心里苦闷 ， 于是给他递了根烟 ， 刘大壮说了句谢谢 ， 随后他说自己十分寂寞 ， 就在网上和人聊天结交朋友 。
后来一个起初和他聊得很投缘的女性知道他是个打工的就没再理会他 ， 但是当刘大壮将自己的个人资料改成私营老板后 ， 许多女人便争先恐后地主动来找他聊天 。
憎恶女性为开端刘大壮在心里很看不上这样的人 ， 逐渐变成对爱慕虚荣、爱钱女性的憎恶 ， 他想给那些女性教训 ， 于是他谎称自己是私企老板 ， 以介绍工作为由频繁和那些女网友见面 ， 他多次和女性发生关系 ， 之后带着那些女网友的财物离开 。
随后为了防止对方报警 ， 还会把对方的衣服拿走 ， 这就是为何他家里有着如此多的女性物品的原因 。
刘大壮说 ， 2号那天 ， 他和艾某静见面 ， 本来只是想发生关系然后抢东西走人 ， 但是就在他告诉艾某静是自己骗了她、让她将钱统统交给自己的时候 ， 艾某静情绪开始激动 ， 大喊大叫起来 ， 刘大壮担心自己的行为会被发现 ， 就用携带的绳子将其勒死后离开宾馆 。
之后买了箱子 ， 在晚上9点回来将其分尸 ， 就在离去的时候被服务员看见了 。
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