Segundo as investigações, a vítima teria marcado um encontro com o acusado, por meio de um aplicativo de mensagens, num motel na Rodovia Washington Luiz. Ela então deixou o filho de 8 meses com uma amiga e disse que logo retornaria.
Ainda de acordo com os agentes, Alessandra teria sido morta dentro do quarto em que estavam após os dois iniciarem uma discussão. No momento em que ela quis ir embora, foi impedida por Edilson, que a agrediu com diversos socos e pontapés até a morte.
Após o crime, ela foi arrastada até a garagem do quarto do motel, e ele embalou o corpo da mulher em sacolas plásticas no porta-malas de seu carro.