Le 29 mai 1989, la mère de Michèle Moriamé se rend à la gendarmerie de Marignane, non loin de Marseille, car elle s'inquiète de ne pas avoir de nouvelles de sa fille depuis environ deux mois.
L’enquête se tourne alors vers Henri Pacchioni, son ancien compagnon, avec qui elle a eu Émilie, une petite fille atteinte de divers troubles cognitifs. Bien que séparés, ils vivaient sous le même toit afin de s’occuper au mieux de leur fille. Malgré tout, Michèle avait confié à sa mère qu’elle se méfiait de lui, et qu’il s’était déjà montré violent envers elle. L’enquête montrera également qu’elle avait déjà rédigé son testament, fait plutôt rare pour une femme qui n’a pas encore 30 ans.
Ces témoignages sont minimisés par Henri, qui affirme que Michèle avait l'habitude de disparaître sans laisser de nouvelles, et a un comportement tel qu’elle est surnommée la « Pomponette » (référence au film La Femme du boulanger de Marcel Pagnol, où le boulanger se plaint du comportement volage de sa femme en s’adressant à la chatte, qui se nomme Pomponette).
Toutefois, la disparition remonte au 31 mars. Interrogés, des voisins disent avoir effectivement entendu des cris ce soir-là. Les recherches amènent à la découverte d'un nouveau protagoniste faisant partie de la vie de Michèle, avec qui elle aurait prévu de se marier très prochainement.
Au cours de la suite de l’enquête, le caractère violent de Pacchioni ressort, et des témoignages indiquent de nombreux antécédents. Une main courante avait d’ailleurs été déposée contre Henri. Devant l’accumulation des soupçons, il est placé en garde à vue le 18 octobre 1989, à Marseille.