根據警方調查，女童阿姨平時無業，每月靠3000元身心障礙補助維生，她與吳男曾發生性關係，受託照顧女童後，竟媒介女童與吳男、陳男發生多次性關係，每次以200元為代價。
之後女童被母親接回，中秋節後要在送女童回阿姨那裡時，女童出現情緒激動、害怕哭鬧的反應，並說「阿姨他們用棍子欺負她」，母親與同居人才驚覺不對勁，同居人事後跑去找吳男、陳男討公道，陳男卻想拿武士刀砍他們，還嗆聲要找黑道。
女童母親與同居人向警方報案，傳喚阿姨時她供稱因為缺錢，才會媒介外甥女與別人發生關係，訊後將阿姨、吳男依妨害性自主罪嫌移送法辦，陳男發現事情曝光，目前已逃逸無蹤，警方正在查緝當中，而吳男的弟弟也被指控性侵，這部分警方還要釐清。
彰化縣政府社會處表示，女童情緒大受影響，會畏懼人多或是有陌生人的情況，已轉報台中市社會處進行後續心理輔導。