ראשיתה של חקירת המשטרה בדיווח שהתקבל מבית החולים אסותא, אודות פעוט כבן 7 חודשים שהובא אל בית החולים, ובמהלך בדיקה רפואית התגלו מספר שברים בגופו.
חוקרי משטרת אשדוד לאור החשדות, עצרו הלילה את זוג ההורים (שנות ה 20) לחקירה בחשד לעבירות של תקיפה הגורמת חבלה בקטין חסר ישע ע"י אחראי. לאחר חקירתם של ההורים החשודים, הוחלט להביאם הבוקר בפני בימ"ש השלום בבקשה להאריך את מעצרם.