মামলাটি তদন্ত করে পুলিশের চারটি সংস্থা। প্রথমে রমনা থানার এসআই মাহবুবুর রহমান এ মামলার তদন্ত করেন। পরে মামলাটি ঢাকা মহানগর গোয়েন্দা পুলিশের (ডিবি) কাছে হস্তান্তর করা হয়। তখন মামলাটি পর্যায়ক্রমে ডিবির দুই কর্মকর্তা তদন্ত করেন।
তারা হচ্ছেন- সহকারী পুলিশ সুপার (এএসপি) হুমায়ুন কবীর ও এএসপি মো. মজিবুর রহমান। এরপর পুলিশের অপরাধ তদন্ত বিভাগে (সিআইডি) স্থানান্তর করা হয়। সেখানে মামলার তদন্ত কর্মকর্তা ছিলেন এএসপি খালেক-উজ-জামান। এরপর আদালতের নির্দেশে পুলিশ ব্যুরো অব ইনভেস্টিগেশন (পিবিআই) মামলাটির তদন্ত করে। এ সংস্থায় মামলার তদন্তকারী কর্মকর্তা ছিলেন ইন্সপেক্টর মো. সিরাজুল ইসলাম বাবুল। এ তদন্তে তদারকি কর্মকর্তা ছিলেন পিবিআইর পুলিশ সুপার শফিউল আজম ও বশির আহমেদ। প্রত্যেকটি সংস্থার প্রতিবেদনেই চৌধুরী মোহাম্মদ শাহরিয়ার ওরফে ইমন ওরফে সালমান শাহ’র মৃত্যুকে আত্মহত্যা বলে উল্লেখ করা হয়।
সালমান শাহর মৃত্যুর ঘটনাটির জুডিসিয়াল (বিচারিক) তদন্তও করা হয়। ঢাকার চিফ মেট্রোপলিটন ম্যাজিস্ট্রেট (সিএমএম) কোর্টের বিচারক ইমদাদুল হক মামলাটির জুডিসিয়াল তদন্ত করেন। তার তদন্তেও তখন একই চিত্র উঠে আসে।
গত ২১ অক্টোবর হত্যা মামলার পর মামলাটির তদন্ত কর্মকর্তা নিয়োগ করা হয়েছে রমনা থানার ইন্সপেক্টর আতিকুল আলম খান্দকারকে। এ বিষয়ে তিনি বলেন, নতুন করে মামলার তদন্ত কার্যক্রম শুরু করেছি। ঘটনাস্থল পরিদর্শন ও সাক্ষীদের জিজ্ঞাসাবাদ শুরু করেছি। পাশাপাশি আসামিদের অবস্থান শনাক্ত করার চেষ্টা চলছে।
আসামিরা দেশে আছেন, নাকি দেশের বাইরে পালিয়ে গেছেন- এমন প্রশ্নের জবাবে তিনি বলেন, জানলে তো ধরেই ফেলতাম। তারা কে কোথায় আছেন, সেটা জানার চেষ্টা চলছে। আসামিরা যাতে দেশত্যাগ করতে না পারে সে জন্য ইমিগ্রেশনে মামলার তথ্য পাঠানো হয়েছে।