Olaydan sonra kaçan saldırganın eşgalini belirleyen polis ekipleri, koordineli çalışarak sokak sokak şüpheliyi yakalamak için çalışma başlattı. Konak İlçe Emniyet Müdürlüğü'ne bağlı sivil polis ekipleri, şüpheliyi kısa sürede yakalayarak, Asayiş Şube Müdürlüğü'ne bağlı Cinayet Büro Amirliği ekiplerine teslim etti.
Dini nikahlı eşi Anıl Y.'nin bıçaklı saldırısına maruz kalan Sezen Ünlü'nün, vücuduna 16 bıçak darbesi aldığı öğrenildi. Sezen Ünlü'nün ölümü yakınları yasa boğarken, talihsiz gencin karnındaki çocuğun da öldüğü öğrenildi.
Sezen Ünlü'nün cenazesi, savcının incelemesinin ardından İzmir Adli Tıp Kurumu morguna kaldırıldı. Polis ekipleri olayla ilgili başlattığı soruşturmayı sürdürürken, emniyete götürülen şüphelinin cinayeti kıskançlık yüzünden işlediğini itiraf ettiği öğrenildi.
Cinayete kurban giden Sezen Ünlü'nün, sosyal paylaşım platformunda karnının şiş olduğu bir fotoğrafı paylaşarak altına "Sabırsızlıkla bekliyorum seni bebeğim" yazılı not düştüğü görüldü. Öte yandan, genç kızın paylaştığı bir videoda ünlü sanatçı Sezen Aksu'nun 'Kaçak' adlı şarkısına yer verdiği görülürken, "Bir daha bu yolları aynı hevesle yürür müyüm, kim bilir ne bekliyor kalır mıyım, ölür müyüm?" sözleri dikkat çekti.