O réu foi apontado, desde a época do fato, como o principal suspeito de cometer o crime. Conforme o pai da vítima, Edinaldo Feitosa, Ana Carolina foi dada como desaparecida no dia 18 de dezembro de 2014 depois que saiu sozinha da casa da avó. A menina teria ido em direção à residência onde morava com o pai e a irmã. Quase 10 dias depois disso, Ana Carolina foi achada no rio.
O próprio Ministério Público Estadual (MPE) pediu a absolvição do réu durante o júri. Segundo o promotor Caio Márcio Loureiro, não havia como provar que o réu era o autor do crime. Nenhuma das testemunhas arroladas presenciou o crime. Nem o primo da vítima ou o investigador da Polícia Civil, na época, confirmaram que o réu seria o responsável pela morte da menina.
A polícia prendeu o réu quatro dias depois que a criança foi achada morta. Naquela ocasião ele negou ter cometido o crime ou qualquer coisa contra a vítima. A investigação, naquela época, apontou que o suspeito era uma pessoa próxima da vítima pois frequentava a casa da família dela, na qual praticamente todos seriam envolvidos com uso e tráfico de drogas.