Lundi après-midi, la parole était aux enquêteurs, qui ont exposé leur travail. Présents peu après 4h du matin sur place, les hommes de la zone de police des Arches n’ont pu que constater le décès de Marielle Tournay, étendue au sol dans la chambre de Luc Nem. Ce dernier était occupé à vider une bouteille de vodka. La mère de Luc Nem, âgée de 70 ans, était également présente sur place, elle est la seule témoin des faits. Elle est apparue "très confuse" aux policiers.

Dès le début de l’enquête, elle a affirmé n’avoir rien vu ni entendu, car elle avait pris un médicament pour dormir et avait enlevé son appareil auditif. Si elle a à un moment affirmé que son fils lui avait confié avoir tué Marielle Tournay, elle s’est rétractée, déclarant ne plus se souvenir du déroulement exact des faits ce soir-là. Elle a précisé que son fils buvait comme un alcoolique et que le couple se disputait régulièrement, que Marielle lui donnait des coups de poing et de pied et qu’il répliquait par des baffes.

Dans la chambre de Nem, les policiers ont trouvé une lettre écrite de la main de la victime : "Luc, je ne peux plus supporter tes coups, je m’en vais, pour de bon cette fois. J’ai tant espéré."

De l’enquête de voisinage, il ressort que les deux protagonistes avaient encore été aperçus récemment en état d’ébriété, sur la voie publique, en train de se disputer, ce qui arrivait fréquemment. La vendeuse d’un magasin de nuit précisera qu’elle voyait souvent Marielle Tournay, avec un œil au beurre noir, ou le corps couvert de bleus. Un proche voisin déclare que la victime dépérissait depuis qu’elle était en couple avec l’accusé et qu’il se doutait qu’un drame allait survenir. D’autres évoquent une "mauvaise rencontre", qui aurait précipité la "descente aux enfers" de Marielle Tournay.

Durant ses interrogatoires, Luc Nem a affirmé regretter amèrement ce qu’il s’est passé. "Je n’ai jamais voulu qu’elle meurt et je voudrais qu’elle revienne."