용의자를 목격한 역무원에 따르면 사체가 발견되기 1시간 전인 오후 3시 30분 께 검정색 점퍼를 입고 30대 중반으로 보이는 남자가 피가 흘러내리는 여행용 가방을 들고 서울 방향 타는 곳으로 향했다.

이 역무원은 피가 흐르는 가방을 이상하게 생각, 내용물에 대해 물었으나 이 남자는 안에 돼지고기가 들어있다고 답했다. 당시 가방을 열어 확인까지 했으나 안이 잘 보이지 않는 비닐에 싸여있어 진짜 돼지고기인줄 알았다는 것.

역무원이 '피가 흐르는 가방을 갖고 지하철을 탈 수 없다고 막자 이 남자는 1층으로 되돌아갔고, 1시간 뒤 화장실에서 이 가방이 발견돼 경찰에 신고됐다.

경찰은 목격자 진술과 용의자가 포착된 역 내 CCTV 화면을 바탕으로 토막사체유기 용의자의 몽타주를 작성해 안산역 일대에 배포하고, 사체가 든 가방에서 떨어진 핏물자국을 통해 용의자 거주지역 확인에 나섰다.