La violenza sessuale è avvenuta in alcune occasioni in cui l'uomo è rimasto solo con la bambina. Nelle settimane successive, il padre e la madre hanno notato il grave disagio vissuto dalla figlia fino alla decisione di rivolgersi ai carabinieri.
L'inchiesta è stata portata avanti con la collaborazione di pediatri e psicologi e alla fine i militari sono riusciti a raccogliere gravi indizi a carico del 33enne. L'arresto è stato attuato in base a un'ordinanza di custodia cautelare del Tribunale di Lucca