案發經過
2013年3月15日下午，新北市政府警察局三重分局大同派出所，接獲郵局遞送的匿名信，指出“陳婉婷的屍體在嘉義水上農會旁200米外的公園男廁里，我沒辦法處理，請好心人幫忙。好心人留。”
大同派出所立刻將信件傳真給嘉義縣警察局水上分局，水上分局展開搜尋，3月15日晚間六點，有清潔工於媽祖廟“璇宿上天宮”發現不明塑膠袋，警方趕往將其打開，發現一個層層包裝的女子頭顱，頭顱被抹上一層食鹽，，像是為防腐醃屍。其頭顱先用女用內褲包裹，再套上短褲、T恤和外套，然後包上飼料袋、超商塑膠袋，最後再以大賣場塑膠袋包裹，至少七層包裝，外套內附一張字條寫著“陳婉婷”。
袋內頭顱已乾扁，推斷死亡時間約二至三天，協助處理頭顱的葬儀社人員指出“頭顱似有冷藏過，雙眼凹陷，頭顱是從下顎部切除，沒有脖子，很恐怖。”
警方調查
警方也確認死者是新北市三重失蹤女子陳婉婷，與死者同住的二哥陳佳富是自助餐廚師，曾在上周二、周三向任職店家請假，並借出菜刀、手套；警方調閱其住家附近巷口監視器畫面，拍到陳佳富周二曾從家裡提著三大塑膠袋不明物體外出，陳佳富浴室牆面的磁磚縫中也採到可疑血跡，且調閱陳佳富的手機通聯紀錄，發現上周三其手機訊號從三重一路移動到發現頭顱的嘉義水上。
警方還說：“陳婉婷原名陳淑慧，多年前改名陳婉婷，外人都不知道，鄰居都叫死者‘阿慧’，但寄信人竟能精準把信件寄到原報案失蹤的大同派出所，並知道死者叫陳婉婷，研判寫匿名信者應與死者熟識。”警方又查出，陳佳富從2012年開始，就幫妹妹向五家保險公司投保，理賠金總額高達新台幣600萬元，但其中1家因為繳不出保費而失效，顯然陳佳富當時手頭很緊，不排除是為了錢才痛下殺手。而依照民法規定，失蹤7年才可以宣告死亡，到時保險公司才會理賠，因此懷疑兇嫌是可能等不了那么久，才演這齣好心人戲碼。
陳佳富的中國大陸籍妻子劉淼淼，在案件爆發前已經購買“單程機票”，以奔喪為由回到中國福建。而後面對福建公安偵訊時表示，“在冰櫃發現一顆冰凍的頭顱，擔憂自己可能遭滅口，因而倉促逃回大陸。”
