晚上八点左右天下起了大雪，并越下越大，陈大平和钱翠翠晚上把当晚要做的事做好和第二天要准备的事交待完后已经九点二十了，可当累了一天的他们回到家发现陈彩虹房间的灯关的以为她睡觉了，但他们都闻到了一股腥味，只是没说出来就一道去灶房洗漱去了，钱翠翠洗好后先走到正房堂间又闻到了浓浓的腥味，大声对陈大平说：“大平，家里怎么这么重的腥味？”
陈大平其实也在边洗脚边想这个问题，心里总感到有不祥之兆，但也不知道这个不祥之兆是什么，经钱翠翠这么一说他突然想起女儿，于是他猛的一惊，快速的把脚从盆里拿出来光着脚跑过来推开了陈彩虹的房门顺手拉开灯，发现女儿趟在冰凉的水泥地上，身体下面全是血哇的一声大哭起来，冲上去就要抱女儿起来，可他一看到女儿的惨状僵硬住了，陈彩虹的头不见了，钱翠翠进门看到这个情况突然身体一软昏倒了。
邻居陈六旺夫妻听到陈大平的惨叫声不知道发生了什么事立即跑了过来，发现眼前的一切眼泪也滚了下来，俩个人立即把他们扶出了房间，又出门叫其他邻居过来帮忙，随后村干部都来了，有的保护现场，有的叫赤脚医生，有的照他们夫妻，治保主任立即跑到村上有电话的人家打电话到派出所报了警。
派出所接到报警后，立即向刑警队进行了汇报，并火速赶到现场，刑警队接到派出所的汇报后在姚昌盛的带领下也以最快的速度赶到了案发地，并立即开展工作。
经过紧张而有序的工作，查明了初步情况：一、基本情况，受害人陈彩虹，女，十九岁，初中文化，三个月前到乡木梳厂上班，今天是星期天厂里不上班，所以在家休息，没有谈恋爱，也没有交往亲蜜的男朋友，没有和任何人有矛盾。二、现在初步堪察情况，受害人是被人用利器割、切断颈子致死，头和身子分离，现场只有身子没有发现头，现场基本没有翻动，也没有留下任何凶器和脚印等痕迹，只在外面的屋檐下的劈好的柴堆上找到了一个空酒瓶子，瓶子上面提取了两个残缺的指纹。三、经走访当天没有人发现生人来村里。陈大平一家在村上人缘极好，没有和任何人有矛盾纠纷。四、陈彩虹被害时间初步确定在十二月二十五日晚上八点十五到九点二十之间。然而就在这短短的几个小时内，路上的雪已经平均达到了五寸厚了。
天亮后，县局在现场成立了专案指挥部，并确定该案为“12.25”陈彩虹被害案专案组，简称“12.25专案组”，副局长姚昌盛为专案组组长，刑警队长叶国庆为专案组副组长，成员由刑警队和山界派出所民警组成，专案组下分现场堪查组、调查走访组、维护稳定组和后勤保障组，并且各组按照分工全面的展开了工作。 由于陈彩虹的人头不见了，所以找头成了一项重要的工作，专案组分析作案人应该不会把头带到很远的地方去，可能就扔在村外的某个地方，为此根据地理环境，把村外划分了四片，确定民警各负责一片寻找，同时发动村民帮忙寻找，由于到处是厚雪，第一天没有找到。
虽然整个坑里到处是白茫茫的厚雪，但这雪昨晚下了五六个小时就没有再下了，天亮后天气晴朗，雪化了部分，到第二天下午（也就是案发后的第三天下午）雪已经融化的差不多了，专案组再次组织民警和群众寻找，果然有一个女村民在村外的一个水稻田里发现了陈彩虹的人头，经仔细搜索除人头外没有发现凶器等任何东西。
经过前期的工作，专案组综合分析认为：犯罪分子的作案动机很难确定，从惨不忍睹的作案手段看仇杀的可能最大，可陈彩虹及家人根本没有和谁结下这么大的仇，连小仇都没有；要说侵财可从现场看又没有发现少什么财物，如果是为了色，可经检验陈彩虹又没有被性侵，这就导致专案组没有办法确定准确的动机，最后决定全面排查。
在作案人方面专案组根据掌握的情况及人头扔的位置综合分析认为犯罪分子为男性，年龄在十六岁以上六十五岁以下的本村人或与该村有联系和活动的人，因此把侦查工作重点放在了枫坑村及与枫坑村有联系的人身上，并在他们中寻找有作案时间和动机的人，经过全体参战人员的努力工作，很快把这个年龄段的男性全部筛了一遍，由于从柴堆空酒瓶上取的指纹条件太差，给摸排筛查工作增加了很多困难，最后确定了三个重点人：一个是白天在守灵时推牌九输了钱的陈九五，因为他吃晚饭前和几个人推小牌九输了钱还想再赌，但身上没钱了就向陈大平借钱，而陈大平认为赌博不论大小总不是好事就没有借给他还把他当众批评了一顿劝他不要再赌了，当时陈五九很生气，认为陈大平看不起他，当众给他难看，吃饭后就气呼呼的走了一直没有露面，民警摸排时他自称回家睡觉了，但没有人能证明他真的回家睡觉了；第二个人是村里的一个三十五岁的单身汉，曾经偷窥妇女洗澡、模捏十七八岁女孩的胸两次被打的李小猫，因为他晚上在老人去逝的这家吃过晚饭后就走了，自称因下雪好冷回家睡觉了，也没有人能证明；第三个是二十四岁的宋小才，因为他过去在村里盗窃被判刑半年前刑满释放回来，审查时他自称当天在家吃过晚饭后到山上打猎去了，因为后来手电筒坏了，下大雪路不好走，就在山上的看山棚里呆了一晚上，天亮了才回家，这期间也没有人能证明。