據孫某交代，他害怕之前曾多次猥褻文文的事情敗露，當時又想到文文的外婆曾偷摘過他家的葡萄，心中有一股怨氣。趁文文翻至水泥墻西側未站起來時，孫某用手掐住她脖子，將她摁倒在地，在文文無力反抗時，用混凝土石塊猛砸文文頭部，至其死亡。

殺害文文后，孫某在河邊將手上和衣服上的血跡清洗干凈，把手機設置為飛行模式，繼續尋找網吧。在被抓前，文文的父母、親戚嘗試利用QQ聊天軟件與孫某聯系，但都被他拉黑屏蔽。

12月30日上午，公安機關在一家網吧將孫某抓獲。偵查機關對文文尸體的檢驗結果表明，文文有被猥褻的痕跡。

犯罪嫌疑人孫某稱，其5歲時隨父母來到上海，在六七歲時，母親離家出走。之后，他隨父親一人生活。

孫某在民辦學校讀書至初中二年級，讀書期間迷戀上網絡游戲，經常偷拿家里錢上網打游戲，還將爸爸給他的早餐錢用來上網。白天上課睡覺，放學后悄悄溜進網吧。孫某的父親常常從葡萄園直接到網吧將他拽回家，多次拿葡萄藤抽打孫某，但效果甚微。

初中二年級輟學后，孫某主要在繁忙季節，幫父親在葡萄園里干農活。一到閑暇時光，他便跑到網吧一呆就是幾天幾夜。曾經有一次，在網吧呆了20多天。據孫某本人交代，他在網吧里曾多次瀏覽不健康網站。他對其他小女孩也有過猥褻行為，但是并沒有被發覺。

12月31日，上海市青浦區檢察院以故意殺人罪對孫某批準逮捕。

承辦檢察官呼吁，社會和家庭要加強對未成年人的保護，尤其是加強對女童監護，不提倡“散養”。他從辦案中發現，80%的性侵案件系身邊人所為，要警惕熟人犯罪。同時，女童家人要注意觀察，多與女童交流，發現異常情況，及時處理。