Özdemir'in kaybolmasının ardından yakınları, Müge Anlı ile Tatlı Sert programına çıkarak yardım talep etti. 16 Ocak 2024'te Mehmet Ali Özdemir'in aracının 750 metre uzağında bir çalıların dibinde cansız bedenine ulaşıldı. Özdemir'in intihar mı yoksa cinayete mi kurban gittiği konusunda araştırma başlatıldı. Özdemir'in cesedinin bulunduğu yerdeki aracında sürtünme ve kan izine rastlandı.
Programda yaşanan gelişmeler sonucunda, Özdemir'i eşi Meryem Özdemir'in kardeşi Mehmet G.'nin öldürdüğü ortaya çıktı. Mehmet G.'nin itirafı üzerine polis ekipleri tarafından gözaltına alındı.
Mehmet G.'nin verdiği ifadeler doğrultusunda, Meryem Özdemir, diğer kayınbiraderi M.G., eşinin kuzenleri H.G. ve S.G., eşinin annesi H.G., eşinin babası İ.G. ve eşinin amcası Y.G. olmak üzere toplamda 8 kişi, 3 farklı adrese yapılan operasyonlarla gözaltına alındı.
Adli makamlara sevk edilen şüphelilerden Özdemir’in amcası Y.G. ve kuzeni S.G. adli kontrol şartıyla serbest bırakılırken, diğer 6 kişi tutuklanarak cezaevine gönderildi. Cinayette kullanılan silah ise polis ekipleri tarafından toprağa gömülü halde bulundu.