7月28日晚9时40分，一对青年男女到嘉峪关市公安局东区分局110报警中心反映，他们居住在该市安环南小区的两名女性朋友下落不明，请求警方协助查找。经初步了解，失踪的两名女性在娱乐场所从事服务工作。
报警中心随即联系消防队协助，办案民警用登高车攀上失踪者居住的三楼，发现两个卧室内分别横卧着一具女尸，房间内十分混乱。警方在勘查现场的同时，对死者的情况进行了调查，分析认为：死者均为被掐致死，劫财是犯罪嫌疑人杀人的主要动机。东区分局认定死者被害的时间是7月24日晚9时至25日零时，遂成立专案组连夜展开侦破工作。
7月29日凌晨5时左右，刑侦人员通过多渠道广泛调查，锁定一名叫罗玉锋的刑满释放人员为重大嫌疑对象。6时许，专案组将正在网吧上网的罗玉锋抓获。经审讯，罗玉锋先抵赖了一阵，但挡不住民警凌厉的攻势，心理防线很快崩溃，交代了他抢劫杀人的基本过程，交出了抢来的手机等物。
然而，嫌犯的供述并没有打消专案组在侦破工作中发现的疑点。专案组分析认为，根据勘查现场掌握的情况，罗玉锋一人不可能出手致两人于死地而邻居没听到丝毫异常声音。又经过4个多小时的攻心战，到7月30日凌晨6时，罗玉锋最终供出了同案犯刘志刚。当日上午，东区分局组织30多名民警在刘志刚暂住处守株待兔，中午时分将刘志刚抓获归案。
据办案民警介绍，罗玉锋是嘉峪关人，曾因抢劫罪被判刑8年；刘志刚是武威人，曾因盗窃罪和抢劫罪被判刑4年和12年。二人在酒泉监狱服刑时相识，刑满释放后继续往来。今年初，刘志刚找到罗玉锋说：“咱太穷，干一票吧！”此后，两人结识了在嘉峪关市娱乐场所服务的四川籍风尘女子蒋某，遂将其确定为劫财对象，伺机作案。7月初，刘、罗二人经密谋，决定对蒋某下手。因另一名同在娱乐场所服务的四川籍受害者兰某与蒋某同住一房，也成了被劫对象。
7月24日晚9时许，刘、罗二人准备好鞋带、胶带、塑料袋等作案工具，遂前往受害者住处。10时左右，两嫌犯与两受害者发生性交易后，先将蒋某支走，捆绑了兰某并从房内搜出600元现金及少许首饰，继而把兰某活活掐死。11时许，刘志刚“打的”将蒋某接回出租房，采取同样方式逼迫蒋某交出钱财，劫得900元现金和4张银行卡，在逼问密码无果的情况下，两嫌犯又将蒋某活活掐死。
