גופתה של הילדה הודיה קדם פימשטיין נמצאה בצהרים במושב במערב ירושלים, בתום 3 ימי חיפושים בהשתתפות אלפי שוטרים ומתנדבים. בעקבות מידע מודיעיני שהתקבל הבוקר במשטרת ירושלים, נשלחו כוחות גדולים של משטרה ומתנדבים לסרוק את השטחים הפתוחים ממערב לבירה, בין ואדי ליפתא בכניסה לעיר ועד לאזור עין-כרם בדרום מערב.
המידע שהגיע לידי חוקרי היעלמותה של הפעוטה מיקד את החיפושים בשדה בין המושבים אורה ועמינדב, שמרוחקים כמה קילומטרים בלבד מבית אביה של הודיה, אלי פימשטיין, בשכונת קרית היובל. שוטרים, כבאים, אנשי יחידת זק"א ומתנדבים רבים יצאו לשדות המושב והחלו בסריקות נרחבות. בשלב הראשון מצאו הכוחות בגדי תינוקת, בצבעי הבגדים שעימם נראתה הודיה לאחרונה וכן מעדר. כעבור כמה דקות התגלתה גופת הפעוטה בת השנה ועשרה חודשים.
כזכור, ביום שבת בסביבות השעה 11:00 בבוקר דיווח האב, אלי פימשטיין למשטרה על העדרותה של ביתו. פימשטיין ואם הילדה רוני קדם אינם מתגוררים ביחד והודיה עשתה את סוף השבוע עם אביה. האב טען בפני השוטרים וכלי התקשורת כי עזב את הודיה לדקות ספורות והלך לשירותים. כשחזר היא כבר לא היתה בבית. כוחות גדולים של משטרה החלו לסרוק כל פינה בשכונת קרית היובל בה התגורר פימשטיין, כדי לנסות לאתר את הילדה, במידה וזו אכן יצאה מהבית בכוחות עצמה. כתום יום החיפושים הראשון התחזקה אצל חוקרי המשטרה ההנחה שהילדה לא נעלמה מיוזמתה.
הכחשותיו הנמרצות של האב, והטענה שאינו יודע מה אירע בגורל ביתו, לא שכנעו את החוקרים ואלה מיקדו את כל החקירה בפימשטיין, הגם ששיתפו עמו פעולה במבצע החיפושים אחר הודיה.
לדברי מפקד מחוז ירושלים, ניצב מיקי לוי: "האב שוחרר על-ידינו למעשה לאחר החקירה הראשונה במוצאי שבת. הוא היה במעקב שלנו במשך כל שלושת הימים האחרונים. התחקינו על עקבותיו ידענו מה הוא עושה, היכן הוא נמצא בפיקוח שלנו, ורק היום בשעות הבוקר לאחר שהיינו בטוחים בכיוון החקירה, האב נעצר כחשוד העיקרי ברצח".
פימשטיין נחקר כמה פעמים מאז סוף השבוע, ובכל אחת מהפעמים הכחיש בתוקף כי ידוע לו פרט כלשהו על נסיבות היעלמותה של הודיה. שלשום בשעות הערב, בתום חקירה שנערכה תחת אזהרה ונמשכה כמה שעות, החליטו חוקרי צוות החקירה המיוחד שמונה בפרשה, לקחת את פימשטיין לבדיקת פוליגרף. בהודעת המשטרה לאחר מכן, נמסר כי תוצאות הבדיקה היו "לא חד משמעיות", כלומר פימשטיין לא ביסס את החשדות נגדו אך גם לא הפריך אותן. אתמול הוא נחקר שוב, ובמקביל חקרה המשטרה את רוני קדם.
רק הבוקר אמר פימשטיין בראיון: "אני רוצה את הילדה שלי, אני אהפוך את העולם ואמצא אותה". בנוגע לחקירתו במשטרה, אמר: "נחקרתי במשטרה כמה שעות והסבירו לי במשטרה שהם חושדים בי בפרשה. אין לי בעיה לשתף פעולה עם המשטרה. הקושי של החקירה מתגמד לעומת חוסר הידע איפה הילדה שלי. המשטרה עושה את עבודתה. אני רוצה את הבת שלי, זה מה שיחזק אותי".
למעשה, עד הבוקר לא היה בידי המשטרה מידע קונקרטי המצביע על מעורבותו לכאורה של האב בביצוע הרצח ועל מקום מציאת הגופה, אלא שעם התקדמות החקירה החלה המשטרה ללקט פרטים ביוגרפים הנוגעים לפימשטיין, מידע שחיזק את החשד נגדו. על כל פרטי הפרשה הוצא צו איסור פרסום.
הבוקר כאמור נעצר פימשטיין לחקירה בחשד לרציחת ביתו. כעבור כמה שעות נמצאה גופתה של הודיה. במשטרה מסרבים למסור האם האב הודה בחקירתו במעשה ומסר לחוקרים את מיקום הגופה. "האב נעצר כחשוד המרכזי בביצוע הרצח, עדיין לפנינו חקירה מאוד מסועפת ובעייתית. המשך החקירה מצריכה מאמצים רבים", אמר ניצב לוי.
בתדרוך לעיתונאים אישר לוי כי הודיה היתה בחיים עד ליום שבת בשעות הבוקר. אחת האינדיקציות לכך היא הודעה שהשאירה הילדה בתא הטלפון הקולי של אימה. עם זאת באשר לשעת הרצח המדויקת, ממתינים במשטרה לבדיקת המכון לרפואה משפטית באבו-כביר.
בני משפחתה של הודיה, פירסמו לאחר מציאת הגופה הודעה ובה הודו לאלפי המתנדבים, לכוחות הביטחון, מג"ב ומשטרת ירושלים בפיקודו של ניצב מיקי לוי שעשו, לדבריהם, עבודה נפלאה ולא חדלו ממאמצים עד לרגע הימצאה של הגופה.