שכניהם של בני הזוג, בבניין השוכן בין שכונת תלפיות לבקעה, דיווחו למשטרה על קולות של אלימות וקטטה שבקעו מהדירה. כאשר הגיעו השוטרים למקום בסביבות השעה 4 לפנות בוקר, יצא מלול מהדירה כשעליו סימני דם, והודה כי דקר את חברתו לחיים "כי היא בגדה בי".
השוטרים נכנסו לדירה ומצאו את גופתה של קוזמין-שלום, שנרצחה בדקירות סכין בכל חלקי גופה. בעת הרצח היו בדירה שתי בנותיה, גילאי 7 ו-8, שהועברו לטיפול רשויות הרווחה של עיריית ירושלים. מחקירת המשטרה עלה כי הילדות ראו את הרצח מתרחש לנגד עיניהן.
מחקירה ראשונית של המשטרה עולה כי מלול התגורר עם קוזמין-שלום ובנותיה מזה כשנה. בחקירה סיפר כי דקר אותה למוות משום שסבר כי בגדה בו עם גבר אחר. בעבר לא היו תלונות בין בני הזוג על אלימות.
פרקליטו של מלול, עורך הדין גד זילברשלג, טען בהארכת המעצר כי מדובר בהגנה עצמית של החשוד. לדבריו, הוא לא התכוון לדקור את האישה, אלא בא לדבר איתה - והיא זו ששלפה מולו את הסכין.
השכנים: שמענו את הילדות צועקות
השכנים בבניין שבו נרצחה האשה התקשו להאמין. שלומית, שחלונה נמצא מול ביתה של הנרצחת, סיפרה: "היא גרה כשנה וחצי פה, עם שתי בנותיה. בערך בשעה 4:30-5:00 שמעתי צעקות, ביניהן גם של הילדות שלה. לא הבנתי מה קורה".
לדברי שלומית, "היא הייתה אישה מקסימה. היו לה שתי בנות שקטות, ילדות מקסימות ועצמאיות. הבנות שלה לומדות עם הילדים שלי".
לפני מעט יותר מחודש אירע הרצח האחרון בישראל של אשה בידי בן זוגה. תושבת באר שבע יבגייניה קרימיצ'נסקי נרצחה על ידי בעלה, ששיסף לפי החשד את גרונה באמצעות סכין מטבח במהלך ריב שפרץ ביניהם.