La investigación tuvo un giro a partir de una llamada telefónica; el pago del secuestro se produjo el viernes.
Al principio la investigación de la desaparición se encaminó por la hipótesis de rapiña con posible resultado de muerte. Equipos rastrearon con perros la zona del Cerro, en la búsqueda de un cuerpo que estaría en ese lugar, según el aporte de videntes que colaboraban.
Sin embargo, la investigación tuvo un giro a fines de mayo. Si bien es cierto lo que afirman las autoridades de que ningún recluso aportó datos ciertos con nombres de los secuestradores, hubo una llamada telefónica que alertó a los investigadores. Alguien desde afuera llamó a un recluso para pedirle asesoramiento sobre cómo manejarse en un secuestro. Si bien quien llamó no dio el nombre de Milvana ni dijo que la tenía en su poder, la policía detectó coincidencias y dirigió sus pesquisas a ese objetivo.
Después comenzaron los contactos de los secuestradores con la familia. El 30 de mayo llamaron por teléfono a un almacenero del barrio para que les transmitiera una dirección donde recogerían la primera carta de puño y letra de Milvana. Después hubo tres cartas más, por lo menos una de ellas dirigida a su hijo, donde le hacía comentarios sobre el Mundial Sub-20. Eran pruebas de que la doctora estaba viva.
Mientras se negociaba el pago del rescate y se ponían de acuerdo con la cifra, la policía fue identificando a todos los integrantes de la banda. Fue identificando los vehículos y sacando conclusiones.
La primera es que el secuestro se produjo en la puerta de la casa de Milvana en el Buceo. Que ya con los delincuentes en la camioneta dieron una vuelta a la manzana y se fueron.
Primero la dejaron en el lugar donde permaneció retenida y después se fueron en la camioneta y en el auto negro que aparece en el video. En una estación de servicio compraron los 600cc de combustible que utilizaron para incendiar la camioneta.
Finalmente, la familia respondió con este mensaje en El Gallito Luis que estaba pronta para pagar el rescate
El pago se hizo el viernes pasado (12 de junio). Antes tuvieron al esposo de Milvana dando vueltas por la ciudad, hasta que finalmente le dijeron a donde ir: al Molino de Pérez en Punta Gorda.
El dinero estaba en un bolso que arrojó por la barranca y abajo esperaba un hombre en moto que tomó el bolso y se fue.
A partir de ahí se esperaba la liberación prometida para el fin de semana. Pero fue finalmente el martes a las siete de la mañana en una zona de Canelón Chico.
Cuando la policía supo que Milvana estaba bien, desplegó efectivos de la Dirección Táctica en moto vestidos de particular en zonas de ingreso a Montevideo. Cerca del Cementerio del Norte uno de ellos vio al automóvil que había liberado a la doctora y le hizo señas para que se detuviera. Desde el auto empezaron a disparar y finalmente fugaron a pie. Adentro del auto estaban los elementos que confirmaban que se trataba de los secuestradores. Todos habían sido identificados antes y también sus domicilios. En varios operativos, la policía los detuvo. A la una de la tarde, confirmaron que estaba detenida toda la banda, que hasta hace cuatro horas antes tenía secuestrada a la doctora.