Z dokumentów śledczych wynika, że do zbrodni doszło 24 stycznia 2012 roku, a kobieta przygotowywała się do niej przez kilka dni. Ustalono, że przed śmiercią dziecka szukała w internecie informacji o zasiłkach pogrzebowych oraz możliwych przyczynach zgonu niemowląt, planując upozorowanie tragedii.

Po zabójstwie próbowała wprowadzić organy ścigania w błąd, inscenizując nieszczęśliwy wypadek i rozpowszechniając historię o rzekomym porwaniu. Przez długi czas ta wersja wydarzeń była uznawana za prawdziwą, a sprawa wstrząsnęła opinią publiczną w całym kraju.

W trakcie pobytu w areszcie śledczym w Katowicach Katarzyna W. zwracała na siebie uwagę współosadzonych. Według relacji zachowywała się swobodnie, opowiadała o planach na przyszłość i rzekomych kontaktach medialnych. Doszło również do zgłoszonej przez nią próby samobójczej, która – jak wykazały badania – nie stanowiła realnego zagrożenia dla jej zdrowia.

Później trafiła do zakładów karnych w Grudziądzu, Krzywańcu oraz Lublińcu. W niektórych jednostkach była całkowicie izolowana od innych osadzonych i przebywała w celach o zaostrzonym rygorze. Jej zachowanie wzbudzało silne emocje i niechęć współwięźniarek, które otwarcie okazywały wrogość.

Po przeniesieniu do zakładu karnego w Lublińcu zdecydowano o umieszczeniu jej w celi monitorowanej. Tłumaczono to względami bezpieczeństwa i ryzykiem autoagresji. Katarzyna W. uznała to za naruszenie prywatności i złożyła skargę na dyrektora jednostki, zarzucając mu niewłaściwe praktyki. Sąd jednak nie podzielił jej stanowiska i oddalił skargę jako bezzasadną.

Katarzyna W. odbywa karę 25 lat pozbawienia wolności z możliwością ubiegania się o warunkowe zwolnienie po 20 latach. Najwcześniej zakład karny będzie mogła opuścić w 2032 roku.