事件が起きたのは2018年5月7日午後のことでした。新潟市立小針小学校2年生だった大桃友希さん(当時7歳)は、放課後に友人らと別れ、自宅まで数百メートルの通学路を歩いていたところ忽然と姿を消しました。下校時刻を過ぎても帰宅しない愛娘を心配した母親が警察へ通報し、警察と地域住民による懸命の捜索が開始されました。
しかし、事態は最悪の結末を迎えます。同日午後10時半過ぎ、現場近くを走るJR越後線の線路敷地内で、通過した普通列車の運転士が人のような影を発見。線路上に横たえられていた女児は列車に轢かれ、その場で死亡が確認されました。その後の司法解剖により、死因は列車衝突ではなく首を絞められたことによる窒息死であることが判明し、新潟県警は殺人・死体遺棄事件として捜査本部を設置しました。
現場周辺の防犯カメラ映像や走行車両のドライブレコーダーを徹底解析した結果、不審な軽乗用車が浮上。事件から7日後の5月14日、現場近くに住む当時23歳の会社員・小林遼が死体遺棄・損壊容疑で逮捕され、後に殺人および強制わいせつ致死などの罪で再逮捕・起訴されました。