4月5日上午10时许，连云港东海县公安局接到群众报警，称在山左口乡一沟边玉米秆堆上发现一被烧焦的人头。经初步现场勘查，确定死者为一青年女性，系被他人杀害后遭分尸并焚尸。

4月11日，经过连云港市、东海县两级公安机关连续6昼夜的缜密侦查、攻坚克难、成功侦破东海“4.5”杀人分尸焚尸案，在东海县牛山镇抓获犯罪嫌疑人李某某(男，37岁，东海县牛山镇人)。

经审查，李某某交代，其于半个月前通过“陌陌”聊天软件结识了在南方打工的东海女孩彭某某，后彭向其借15000元钱缴纳保险费，并答应与其结婚。3月26日，彭某某回到东海，李将其约至牛山镇住处并发生性关系。事后，彭某某拒绝与其结婚，也不打算还钱。李恼羞成怒，将彭头部反复猛烈撞墙致其死亡。为掩盖罪行，李某某驾驶面包车将尸体分尸抛于山左口乡一沟边，后将尸体焚烧。