当初、医師はナンシーの死因について細菌に感染しショック症状を引き起こしてしまったと推測したが遺体を解剖することになった。ナンシー死亡の翌日、ナンシーの父・ビルは警察官に「娘は殺されたんです」と訴えた。ビルは成功した実業家で、非常に影響力のある地元の名士だった。ビルによると、夫・リチャードがナンシーを殺害した犯人だという。ナンシーとリチャードの出会いは大学時代。2人は苦手な課題を代わりに行うため、お互い同じ筆跡で書けるよう練習していたという。ナンシーは大富豪の娘で、リチャードは貧しい家庭で育つ。2人は結婚し2人の子どもを授かった。結婚10年後、株価の大暴落の影響でリチャードの勤めていた会社が倒産した。リチャードは酒に溺れる日々を過ごし、また、リチャードは別の女性と付き合っていることがわかりナンシーとは離婚した。
ナンシーの体内から強い毒性を持つヒ素が検出された。亡くなる直前までナンシーは精神科に通院していた。担当医に話を聞くと、ナンシーは家族の中のある人物を恐れていたという。警察はナンシーの家族について調査を開始。友人に話を聞くと、兄のマイクがナンシーに暴力を振るっていたという。幼い頃からマイクは妹のナンシーを溺愛していた。しかし、ナンシーに拒絶されると暴力を振るい始めた。また、ナンシーの遺体から死因となったヒ素の他に別の毒物が検出された。
ナンシーの死から2か月、ビルが警察署に押しかけてリチャードがヒ素を購入した記録が見つかったと言ってきた。警察は薬品を販売した会社を訪ねたが、リチャードが購入した薬品の中にヒ素はなかった。しかし、ナンシーの遺体から検出されたもう1つの毒物、炭酸バリウムが含まれていた。ナンシーとリチャードの家で働いていた家政婦はナンシーが亡くなる前におかしな物を預かったという。警察はナンシーが家政婦に預けた飲みかけのワインを回収、成分を調べた。その結果、ワインから炭酸バリウムが検出された。警察はリチャードを追及した。毒物の購入についてはヒアリの駆除のためにナンシーに頼まれたと答えた。リチャードはワインに毒を入れたのは自分ではないと事件への関与を否定し続けた。
翌日、警察はマスコミを集め記者会見を開き、リチャードが最重要容疑者だと発表した。警察の会見から数時間後、リチャードが弁護士を伴い反論の会見を開いた。リチャードはナンシーが書いたというメモを証拠として公開した。そこには兄・マイクに殺害されるかもしれないという恐怖が綴られていた。リチャードはマイクこそがナンシー殺害犯だと訴えた。警察はナンシーが書いた手紙を入手し、リチャードが公開したメモとの筆跡鑑定を行った。以前、ナンシーの父・ビルは大学時代に2人はお互いの筆跡を真似る練習をしていたと証言していた。筆跡鑑定の結果は不一致。メモはリチャードが偽造したものだった。リチャードはナンシー殺害容疑で逮捕された。
貧しい家庭で育ったリチャードは大富豪の娘・ナンシーと結婚したことで金に異常な執着を見せるようになった。愛人を作り何でも買い与えると、夫婦間に亀裂が生じついには離婚話が持ち上がる。そこで、妻の遺産を得るため毒殺することを思いついた。リチャードははじめ、炭酸バリウムをワインに入れたがうまくいかなかった。しかも、ナンシーはワインの味がおかしいと感づいているようだった。そこで、リチャードは毒物を無味無臭のヒ素に変更した。今度は致死量を超えるヒ素をワインに仕込んだ。リチャードは第一級殺人で有罪、終身刑が言い渡された。