在公安機關進行現場勘察時，在案發地廁所地面發現並提取一大一小兩粒紐扣。也正是這兩枚紐扣使得公安機關迅速鎖定凶手。

　　專案組經大量深入細致排查，於2003年11月20日鎖定杜集區高岳鎮某村村民楊利為犯罪嫌疑人，並於2003年11月21日從楊利家中搜查並扣押灰色西裝上衣一件，上衣前襟掉一大扣、左袖掉三小扣，前襟上大紐扣脫落處，線內裹一紐扣殘塊。經楊利妻子證明，公安機關從其家中搜出的灰色西裝上衣，楊利經常穿。至此，公安機關正式確認楊利即為本案凶手。在歸案後，楊利也如實供述了這兩枚紐扣失落的經過。楊利回家後發現所穿的西服上衣少了一粒扣子，當時認為可能在廁所裡強奸女孩拉扯過程中掉了，隨後他把衣服放在家中。

　　法院查明，2003年11月4日22時許，楊利下班後騎摩托車經過淮北市杜集區高岳鎮韓樓村鐵道口，在道口西側看到放晚自習回家的女學生王某，遂采用暴力手段將王某挾持至附近一廁所內，強行和王某發生了性關系。期間，楊利用手持續掐住王某的脖子，致其窒息死亡。王某在反抗過程中將楊利上衣的兩枚紐扣扯掉。楊利為掩蓋罪行，造成發生火車事故的假象，將王某屍體放在符夾鐵路44km+500m處，致使王某屍體因被火車碾軋而致頭骨崩裂等多處殘損。

　　對此，楊利的供述為，他把那個女孩拽到路北邊鐵道口下沿的一個廁所內。女孩靠在廁所內東牆上，其一只手掐女孩的脖子，另一只手將女孩的褲子扒至膝蓋上面。那個女孩反抗，撕、拽其衣服，並想呼救，其就用勁往上推她的脖子，她就不反抗了，這只手始終沒離開她的脖子。其和女孩發生了性關系。發生關系後，楊利發現女孩不動了，因害怕別人知道是他乾的，就把女孩放在鐵路上，造成是被火車軋死的假象。楊利看到火車從南邊過來，就騎摩托車回家了。

　　作為火車司機的證人吳某某、張某某(案發時的火車司機)在接受偵查機關調查時表示，2003年11月4日23時許，其二人駕駛火車由南向北經過岱河站北一彎道時，看到前方有一個人頭東腳西躺在火車道上，遂鳴笛並采取緊急剎車，但因火車速度快，還是撞上了。

　　據了解，案發幾年來，專案組先後趕赴江蘇、福建、上海、廣東、浙江、河南等七省20餘市開展抓捕工作，但由於楊利隱藏較深，一直抓獲未果。 2009年1月6日，經縝密偵查，公安機關得知楊利已潛回家中。1月6日中午1時許，淮北公安局迅速部署400名警力對楊利所在村莊及周邊地區進行合圍，展開搜捕行動，當日2時59分，楊利在其母親家中被抓獲。

　　據楊利供述，在案發後幾天，他就從家中跑了。此後一直在外潛逃，曾化名張峰在天津打工。2009年1月4日晚上，楊利回到其父母家，吃住都在父母家，當時其妹妹楊某某也在。楊利回來的事，只有其父母及妹妹知道。

　　楊利落網後，面對偵查人員的訊問，在交待其強奸殺害王某的同時，又交待出另一起強奸案。該案中的受害人同樣是中學女生。

　　據楊利交待，2003年10月6日下午1時30分許，其騎一輛紅色嘉陵摩托車經過高岳鎮張程莊北公路，在路上看到一個女學生從東向西走。楊利超過她後將摩托車停在路上，讓女孩幫忙抬東西，那個女孩就跟著過來了。走了幾步女孩要走，楊利就拽住她的胳膊，說『你要走，我就掐死你』。然後，楊利把她拽到溫室屋裡，並按倒在地。女孩不停反抗，楊利就拾起一根繩子系在她脖子上勒她，將她強奸。