據云南省林業廳副廳長萬勇通報,2014年12月31日,昭通市水富縣森林公安局太平鎮派出所接到舉報線索後,在水富縣太平鎮吳某某家中查獲疑似熊肉8.5公斤及一批冰凍的野生動物死體,抓獲犯罪嫌疑人吳某某。當日,水富縣森林公安局將此案立為刑事案件偵查。
2015年2月3日,雲南省瀕科委鑑定中心通過DNA鑑定,查獲的疑似熊肉製品來源為大熊貓。
為確保儘快突破案情,雲南省森林公安局派精幹警力前往昭通市水富縣協同昭通森林公安機關直接調查此案,按省林業廳的要求迅速成立省、市、縣三級森林公安機關聯合特偵組。特偵組通過大量分析、研判、線索排查,準確鎖定該案主要犯罪嫌疑人為昭通市鹽津縣普洱鎮龍台村王氏兄弟二人。犯罪嫌疑人王氏兄弟為當地苗族,以務農為生。
2015年3月29日,特偵組將王氏兄弟中的弟弟(以下簡稱王某弟)抓獲,並在其家中查獲大熊貓皮一張,及一些其他野生動物製品。民警隨後又對王氏兄弟中的哥哥(以下簡稱王某哥)家進行了搜查,查獲獵槍2支,大熊貓頭骨、腿骨、油脂等。2015年3月30日,犯罪嫌疑人王某哥投案自首,並在後來指認現場時主動上交大熊貓膽一個。