Tubuh Elizabeth ditemukan dalam keadaan yang sangat mengerikan. Ia dipotong secara bersih di bagian pinggang—sebuah teknik yang hanya mungkin dilakukan oleh seseorang yang memiliki pengetahuan anatomi atau keterampilan medis. Tidak hanya itu, tubuhnya juga menunjukkan tanda-tanda penyiksaan sadis: wajahnya disayat dari ujung bibir ke telinga dalam bentuk senyuman yang disebut Glasgow smile, pergelangan tangan dan kaki menunjukkan bekas ikatan, dan kulit di beberapa bagian tubuhnya telah dilucuti. ~serem bngtt.. Anehnya, tidak ada darah di tempat kejadian tanda bahwa pembunuhan itu dilakukan di tempat lain dan tubuhnya dipindahkan setelahnya.

Pihak kepolisian Los Angeles (LAPD) segera mengusut kasus ini, tapi penyelidikan berjalan rumit. Media massa dengan cepat mencium bau sensasi dan mulai membombardir berita tentang “Black Dahlia” dengan spekulasi liar dan desas-desus yang belum tentu benar. Nama Elizabeth Short dengan cepat menjadi simbol dari kegagalan impian Hollywood dan kehidupan malam kota besar yang penuh misteri.

Puluhan orang mengaku sebagai pembunuhnya, namun semuanya terbukti hanya mencari perhatian atau mengalami gangguan mental. Beberapa tersangka sempat ditahan dan diinterogasi, tapi tak ada satupun yang cukup meyakinkan untuk didakwa secara resmi. Salah satu tersangka yang paling mencolok adalah Dr. George Hodel, seorang dokter yang memiliki reputasi gelap dan rumah bergaya art-deco yang menyeramkan. Ia sempat diselidiki oleh LAPD dan bahkan rumahnya disadap, namun tidak pernah ada bukti kuat untuk menjatuhkan hukuman padanya. Menariknya, puluhan tahun kemudian, anak laki-lakinya yang merupakan mantan detektif bernama Steve Hodel, menyelidiki ayahnya sendiri dan menyimpulkan dalam buku yang ia tulis bahwa George Hodel adalah pembunuh Black Dahlia. Ia menyajikan bukti foto, catatan, hingga kesaksian yang mengarah ke kemungkinan tersebut. Namun hingga kini, hal itu tetap menjadi spekulasi tanpa konfirmasi resmi dari pihak berwenang.