El autor confeso del asesinato fue arrestado el lunes 9 de enero por la mañana, unas horas después de que la Policía Nacional estableciera un dispositivo para localizarle por un delito de quebrantamiento de condena y su posible implicación en la desaparición de Natalia. Su familia había dado buena cuenta a la policía de las amenazas que le habría realizado en los últimos días.
Los agentes registraron el domicilio del sospechoso y de la mujer que se encontraba en paradero desconocido, "interviniéndose diversos efectos de interés para la investigación". Durante las pesquisas, los agentes recabaron "diferentes pruebas testificales" que situaban a la Natalia y a su ex pareja "en un mismo punto de la ciudad". El cerco se estrechaba sobre él. La Policía Nacional detuvo este miércoles a su mejor amigo "por su presunta implicación en la desaparición" de la mujer.
Es "ante las evidencias que le incriminaban directamente en la desaparición de la mujer", explica la policía, cuando "el principal sospechoso ha reconocido el crimen en sede policial" y ha llevado a los investigadores hasta el lugar "donde tuvo lugar el homicidio", donde han realizado una reconstrucción de los hechos y han recogido vestigios. Ahora, los agentes intentan encontrar las partes que el asesino habría amputado del cuerpo de la víctima.