小白楊一號小區位於未央區，是新建成的拆遷安置小區。2013年3月9日，房東夏阿姨因為房客欠費一周並失聯報警，民警陪夏阿姨前去敲門。夏阿姨的這套房是間一居室，無人應答，夏阿姨掏出鑰匙開了門。室內的陳設很簡單，警察在臥室床上找到被子遮住全身卻露出雙腿的女性。揭開被子一看，女子全身赤裸仰臥，已經身亡多時。
由於屍體已經開始腐壞，臉部嚴重變形，夏阿姨無法確認女死者是否就是向她租房的房客。
現場
女性衣物散落在地上，警方沒有在房內找到錢包，手機或能證實女子身份的物品。女子身長1.65米，年約二十出頭，口鼻處綁著膠帶紙，手臂用尼龍繩反捆在身後。鑑證人員在女屍大腿根部提取到男性精斑。警方初步懷疑此案是入室搶劫強姦。
夏阿姨家沒有開通暖氣，冬季溫度偏低，樓層又高，因此屍體保存較為完好。法醫推測女子死亡時間已經超過一個月，也就是說女子大約是在一月底二月初遇害的。
室內被人徹底清掃過，鑑證人員在現場沒有提取到任何腳印或指紋。客廳的垃圾桶內有兩個菸頭，經DNA比對屬於死者。衛生間的垃圾袋裡有使用過的安全套，警方證實安全套內的精液與女子腿部的精斑屬於同一男性。
屋內的兩台日曆都翻在一月，購物小票和照相館的收據也是一月的。臥室床頭櫃旁的地上有一隻鬧鐘，電池和後蓋分別散落在柜子上層及抽屜內，警方懷疑死者與歹徒打鬥時不小心將鬧鐘撞落，上面顯示的時間3:14很可能就是案發時間。
屍檢結果表明女子曾經於兩三年前做過整容及隆胸手術。
小區剛建好，很多基礎設施都沒有完善，監控視頻最近才開始安裝，因而女子遇害前後何人進出該門棟無從查詢。
身份
租客是三個月前與夏阿姨聯繫的，兩人說好租房一年，租客預付了三個月租金。租客與夏阿姨簽約時提供了身份證的複印件，她叫任漫漫，1990年出生，是安徽農村人。警方通知了任漫漫的父母，請他們趕往西安幫助確認死者身份。死者與任漫漫父母具有親緣關係，可見她就是向夏阿姨租房的房客。任漫漫的父母告訴警方，女兒初中畢業後就在外打工，多年來和家裡聯繫並不頻繁，父母對她從事的工作和行蹤不甚了解，只知道她幾個月前經朋友介紹到的西安。
根據夏阿姨家找到的照相館收據，警察去取了照片，那是任漫漫的藝術照。她的父母考慮到她一直漂泊在外，也該安定下來，催促她去拍點兒像樣的照片寄回家，好用來安排相親。任漫漫一月拍了照片卻沒有按照約定的1月10日去取照，應該就是在拍照後被人殺害。
艷遇
夏阿姨家臥室床頭柜上的檯曆後有手寫的電話號碼和一個」段」字，警方按照這個號碼找到了名叫段剛的男性。段剛1981年生，西安本地人，已婚有一子，家庭條件一般，一家三口與母親和妹妹住在一起。段剛被警方傳喚，警方給他看任漫漫生前的照片，他承認與任漫漫相識，不過對方說的名字是何盈盈。
2012年12月的一天，段剛駕駛自己的國產車在路上行駛時，被一名女子攔下。對方提出以300元的代價讓段剛送自己去機場。段剛對這筆相對路程而言比較可觀的報酬動了心，就讓女子上了車。兩人在車上聊天，女子自稱何盈盈，是外地來西安做生意的。幾天後何盈盈主動聯繫段剛，請他吃飯。何盈盈說自己在西安人生地不熟，希望能多結識一些當地人，開拓市場，言語間，她還表達了對段剛的好感。段剛雖然已婚，卻對這從天而降的艷遇沒有抗拒，順勢和何盈盈越混越熟，還發生了關係。在段剛看來，反正雙方都是成年人，何盈盈又沒有婚姻的要求，這段露水姻緣純粹是一個願打一個願挨，沒什麼大不了的。
段剛提交的DNA樣本與任漫漫身上及住處保險套中精液相符。段剛也沒有隱瞞自己與任漫漫/何盈盈在2013年1月9日發生關係的事實。他離開任漫漫住處時是下午十五點後，與鬧鐘停止的時刻一致。
據段剛所說，他總共和何盈盈也只見過五次面，最後一次與她見面後沒能打通她的電話，不過段剛想的是也許何盈盈回家過春節去了，沒有太在意。
警察們在段剛車上找到膠帶紙和尼龍繩，與捆綁何盈盈的尼龍繩以及封住她口鼻的膠帶紙相同。對於這兩件證物，段剛交待是兩人第三次見面時何盈盈購買的。當時何盈盈抱怨住得偏僻，想要買點兒東西都不方便，就去買了膠帶紙和尼龍繩，取了一部分帶回住處，剩下的就留在段剛車上。
段剛堅持自己沒有殺害何盈盈/任漫漫，對於她的社會交往一無所知。
奧迪Q7
警察從身份證登記記錄中發現任漫漫於2012年十一,二月間在西安多家賓館有過開房記錄。以任漫漫是特殊行業從業者這樣的猜測，警方走訪了西安的多家娛樂場所。
她最後工作的地點是一家足療店，做了不久就離職了。同事記得她最後出現那天是被一輛黑色的奧迪Q7接走的。那時奧迪Q7剛剛上市，價格不菲，購買的人不是太多。警方調取了西安市內購買此款車的記錄，以及上牌的黑色奧迪Q7的情況。全市共有二十多輛符合條件的車輛，它們的行車軌跡被一一追蹤，令人奇怪的是，其中一輛車經常出現在段剛家附近。段剛家樓下飯館的老闆記得那輛車，車主曾在他的飯館吃飯，有時一個人，有時帶著一個年輕女性。據飯館老闆辨認，開奧迪車的車主不是段剛。
這輛車登記的車主名叫張向強，本地人，1973年生，開公司做機電生意，也算是事業有成，財大氣粗。他初中畢業後在外地打工，1995年因盜竊和貪污獲刑九年，出獄後回到西安做生意，妻子待在家裡為他照顧老人和孩子。段剛有錢，對外宣稱離異小孩歸前妻撫養，同時交往多個女子。
張向強公司的職員向警方透露了一條有意思的線索，之前擔任張向強秘書的女性段麗似乎也與他有關係。段麗是段剛的親妹妹，大學畢業後進入張向強的公司工作。張向強對段麗關懷備至，缺少父愛的段麗很快就對比自己大14歲的老闆淪陷了，一次出差，兩人在酒店住在一起。回家後段麗把自己與老闆交往的事情告訴母親和哥哥段剛，不想遭到強烈反對。母親和哥哥認為段麗年紀輕輕，又有良好的學歷，完全可以找到條件合適，年紀相仿的男友，經濟狀況反倒不是家人在意的首要條件。
段麗沉迷愛情，張向強為了顯示自己的誠心，以段麗的名字買了一套二居室的新房。段麗很感動，乾脆搬去新房和張向強過起了同居生活。
2012年10月，段麗再次和母親哥哥就張向強的問題發生爭執，段剛一怒之下打了段麗。段麗從小到大從沒有挨過打，非常委屈，去向情人張向強哭訴。張向強大怒，稱如果段剛再碰段麗一個手指頭，就會找人剁了他的手。段麗趕忙安撫張向強，讓他不要衝動。這次鬧過後，段剛逼著段麗從張向強的公司辭了職，段麗瞞著家人仍與張向強偷偷來往。
被問到段剛與張向強是否有直接衝突時，段剛和段麗矢口否認，雖然段麗向母親和哥哥提到過張向強，段剛卻從沒有見到過張向強本人。
嫌疑
目前任漫漫被殺一案中的兩名嫌疑人段剛和張向強，段剛是最後見到任漫漫的，並且與其有親密關係，又留有精液作為證據。警方圍繞段剛和對他不利的證據仔細分析，得出了段剛並非作案嫌疑人的假設，原因如下：夏阿姨家被人用拖把清洗過，沒有指紋和腳印，卻留有保險套，精斑。如果段剛是犯案的罪犯，他臨走前抹去自己的痕跡，為何會特意不擦拭任漫漫腿部的精液並帶走使用過的保險套？摔在地面的鬧鐘指向的時間雖然與段剛交待離開任漫漫的時間相近，鬧鐘的部件卻分別位於地面，床頭櫃的二層和抽屜內，如果鬧鐘是在打鬥中掉落，後蓋和電池是如何彈進抽屜和床頭櫃二層的？這些有些過於刻意的物證反而讓警方覺得段剛可能不是他們要找的人。
任漫漫曾經丟失錢包報過警，她在公安局留下了自己的銀行卡號，警方查出11月起，她的卡上有幾次大額現金存入，來源不明。
警方沒有查到張向強與任漫漫的交集，不過還是決定把張向強帶回警局詢問。張向強態度溫和，一再否認自己認識任漫漫或牽涉到殺人案件。他在接受問話的同時，警察到他的公司及住處搜查尋找新的線索。在張向強公司的抽屜里警察找到了一支手機，其中有與任漫漫的通話記錄。至此張向強無法再抵賴自己認識任漫漫，不得已交待了自己犯案的全部經過。
計中計
張向強聽段麗哭訴被哥哥段剛毆打後就起了報復之心。他的想法是，既然段剛和其母以自己年紀大有過婚姻與段麗不相配為由阻撓兩人交往，他就要讓段剛突破道德的防線，沒有立場來指摘自己。2012年11月底，他在一家酒店消費，正好有媽媽桑打電話推銷特殊服務，來的小姐是化名任芳的任漫漫。張向強與任芳發生關係後，了解了她的基本情況：外地人，剛到西安，沒有朋友。這一切都符合段剛的計劃，他提出可以給任芳報酬，要她勾引自己的一個客戶上床，偷偷拍照。張向強與任芳商議，事成之後支付十五萬，先付定金三萬，但任芳必須和斷絕和西安其他人的來往。第二天張向強就開著奧迪Q7去足浴店接走任芳，正好被任芳的同事看到。
由任芳/任漫漫出面，在小白楊一號小區租了夏阿姨的房子，張向強付的房租。張向強起初安排的是讓任漫漫去劃段剛的車子，再在他車上留下電話號碼，假作無意劃車留號碼賠罪。段剛按照車上的卡片打過去，誰知電話無人接聽，錯過了任漫漫。張向強於是讓任漫漫直接去路上攔段剛的車，強行製造偶遇。
此後任漫漫的一舉一動都在張向強操控之下，他發簡訊讓任漫漫去買膠帶紙和尼龍繩，故意放在段剛車上。2013年1月9日，也是張向強發的簡訊要求任漫漫把段剛約到住處發生關係。任漫漫以為自己遵從張向強的指示完成任務，很快就能拿到錢去過正常的日子，她絕沒有料到的是張向強的想法已經遠不止於拍攝段剛的視頻了。一方面張向強對於任漫漫了解自己的底細太多，萬一日後段剛視頻的幕後主使曝光，自己需要承擔的責任不小，另外一方面，他又籌謀了殺人嫁禍，一了百了的新計劃。
1月9日下午任漫漫送走段剛，乖乖留在住處等待張向強，沒多久張向強上門，任漫漫等來的是自己的終局。張向強趁任漫漫不備將其勒死，隨後又用膠帶紙封住她的口鼻，用尼龍繩將她的雙手反綁在身後，造成姦殺的假象。他故意在日曆上寫下段剛的號碼，把鬧鐘拆掉，讓指針停留在段剛離開的時間，通過保險套把嫌疑引到段剛身上。做完這些，張向強拖地，擦拭，抹去了自己到過的痕跡，同時也抹去了其他人的腳印和指紋。
了解全案的段麗萬分震驚，也只能慶幸自己和哥哥沒有受到傷害。段剛覺得無害的艷遇差點讓自己萬劫不復，此刻除了後怕沒有其他想法。最可悲的是任漫漫，一心想要幫人辦事撈一筆就上岸，結果害了自己性命。