2013年6月30日，两名汕头鹿屿岛的渔民在海里捞起了一个大号行李箱，箱子外面被一个铁架子包裹着，还系上了铁链，铁链上还有两把大锁。两渔民好奇打开箱子后被惊呆了，里面装着一具没有头颅的尸体，且被剁成好几块。
汕头警方成立了碎尸案专案组对案件进行调查，确定尸块为女性，头部和右腿缺失，全身赤裸，高度腐败。法医初步判定，死者是被凶手狠狠压住胸部不能动弹，窒息而死。
通过隆胸硅胶确认死者身份
法医推断该女子年龄约22岁，遇害约一个月。死者生前做过隆胸手术，法医发现隆胸的硅胶上竟有一串细小的编码IMGHC-TX-H-270。专案组根据硅胶上的相关信息很快找到了这家硅胶生产厂家。硅胶上的数字正是产品批号。一个在珠海一家整形医院做过隆胸手术的年轻女子小清引起了专案组的注意。她于2013年4月3日在珠海这家整形医院完成了隆胸手术，使用的正是该批次硅胶；6月12日，小清的父亲报案称女儿在深圳离奇失踪。
通过银行卡记录锁定犯罪嫌疑人
小清是广西北流市人，长期居住在珠海，是一个平面模特。2013年6月7日，她在深圳拍摄，出门后就和大家失去了联系。专案组委托广西警方提取了小清父母的DNA，与尸块的DNA比对，结果确定碎尸案的死者就是广西籍青年女子小清。通过银行开卡记录，警方发现就在小清失踪后几天中，有人分三次从小清的银行卡上取走了5万多元的存款。三次出现在不同提款机前取走小清存款的年轻男子可能就是凶手本人。
专案组由此推断，凶手谋财害命的可能性很大。专案组通过对死者的物品流向哪里来进行摸查，罗湖刑警大队很快监控到死者一部苹果手机出现在深圳华强北手机市场。2013年7月6日，警方找到了做手机生意的黄姓男子以及死者的两部手机。该男子称，手机是其表哥阿山送给他的。至此，锁定了犯罪嫌疑人黄某山。
抢劫杀人后水泥浇筑人头
经审讯，黄某山交代了其犯罪经过。案发前，黄某山因赌博债台高筑，他决定利用蓝牌车实施抢劫杀人。
黄某山租下龙岗坑梓镇金沙路的一间出租屋，这间出租屋轿车可以直接开进卷帘门。随后，他在深圳东门步行街分别购买了旅行箱、砍刀等作案工具。2013年6月8日下午3时许，在深圳市罗湖区东门新园路，打扮时髦的小清坐上了阿山的吉利牌小轿车，谈好价钱准备前往深圳龙华某商城拍摄平面照片。小清穿着时髦暴露，肩背的LV手袋更引起了黄某山的注意。小清一边补妆一边得意地跟黄某山说，自己新交的香港籍男友很有钱，出手阔绰。行驶途中，一脸傲气的小清还与黄某山发生了语言冲突。黄某山在那一刻下定了杀人决心。他将车开到僻静处，亮出闪亮的尖刀，用胶带将小清封口，用电线捆绑双手，直接将车开进坑梓镇金沙路的那间出租屋。
在出租屋中，黄某山展开疯狂的报复，他先 强奸 了小清，随后逼迫被害人说出银行卡的密码。劫色 劫财 后，黄某山又 "杀人灭口" ，将装有小清尸体躯干的旅行箱运回自己的老家汕头市潮阳区 关埠镇 ，把旅行箱 沉入榕江 东湖码头的江中。
2013年6月11日，黄某山回到深圳，在坑梓的出租屋内又将装有被害人头部和残肢的纸板箱用水泥浇筑后，放置在深圳市罗湖区桂园路桂木坊的自己和老婆居住的出租屋中。