La tarda-nit del 27 d'abril, les nenes Olivia i Anna van ser assassinades pel seu pare, Tomás Gimeno, segons la recerca duta a terme per agents de la Guàrdia Civil de Tenerife i la Unitat Central Operativa (UCO). Després, les va llançar al mar, segons la hipòtesi principal del cas. És un doble crim masclista en el qual l'assassí es venja de la seva dona, Beatriz Zimmerman, la mare de les nenes, per haver-lo deixat i haver iniciat una nova vida amb un altre home. L'acte de la jutgessa ho explica així, Gimeno va voler «presumptament donar-los mort de forma planificada i premeditada amb la finalitat de provocar un dolor inhumà a la seva exparella, a la qual de manera deliberada va buscar deixar en la incertesa sobre el destí que havien patit les seves filles en ocultar els seus cossos, després de donar-los mort, en el fons del mar, triant llocs allunyats de la costa i profunds, on pensava que mai serien trobades».
La principal incògnita de la recerca és descobrir com va matar Gimeno a les seves filles. Els investigadors no van trobar restes de sang a la finca, el lloc del crim segons la jutgessa, ni en el cotxe en el qual va traslladar els seus cossos fins al port. No es coneixen els resultats definitius de l'autòpsia realitzada a Olivia, encara que un informe preliminar va trobar un edema pulmonar en el cos de la nena. Els investigadors creuen que el seu pare les va escanyar, però encara no se sap si abans els va donar pastilles per reduir la seva resistència, especialment la de la nena més gran. No s'ha trobat el cos de la nena petita, Anna, d'un any, ni el de Gimeno, el segrestador i assassí. La Guàrdia Civil i la jutgessa sostenen que Gimeno també va tirar el cos d'Anna al mar i després es va suïcidar.
La recerca ha permès reconstruir bona part dels fets. Aquestes són les certeses, tot el que sabem del segrest d'Anna i Olivia per part del seu pare:
- El cos de la nena major, Olivia, de sis anys, va ser trobat el 10 de juny a uns mil metres de profunditat, a tres milles de la costa i dins d'una gran bossa de tenis. Al seu costat hi havia una altra bossa buida i trencada en la qual els investigadors i la jutge creuen que estava el cos de la petita, Anna, que fins i tot no havia complert els dos anys. No hi ha rastre del cos del pare, encara que sota l'aigua es va trobar també l'ampolla d'oxigen que feia servir per bussejar. La hipòtesi gairebé única és que es va suïcidar llançant-se ell també al mar.
- Està provat que la tarda del crim Tomás Gimeno va recollir a les seves dues filles a les cinc de la tarda i havia de retornar-les a la mare a les nou de la nit. A les 19.47, l'home va ordenar a la seva filla més gran, Olivia, que enviés un àudio de whatsapp a la mare. Va ser l'última vegada que Beatriz sentiria una de les seves filles. En el missatge, Olivia li demanava que anés a buscar-les a les nou de la nit i que s'emportés després uns quadres. La mare arriba a la casa poc després de les nou i allà no hi ha ningú: truca llavors a Tomás i aquest li diu que estan sopant i que li portarà a les nenes una hora després, cap a les deu.
- Els dos assassinats van haver de produir-se després d'aquest missatge i abans de les nou i cinc, quan Tomás Gimeno surt conduint el seu cotxe Audi A3 des de casa seva i es dirigeix a Santa Cruz de Tenerife. Allà arriba a les nou i tretze, s'atura a la casa del seu pare i deixa al seu gos, Otto, a més de dues targetes de crèdit amb les seves claus i dos jocs de claus del seu últim cotxe, un Alfa Romeo negre.
- A les 21.27, Tomás Gimeno arriba en el seu cotxe al port de la Marina, a Santa Cruz de Tenerife. El vigilant de seguretat li obre la porta i el veu descarregar diversos paquets a la seva llanxa abans de sortir al mar, a les 21.40. No hi ha rastre d'Anna i Olivia, que van dins de dues grans bosses de tenis. L'autòpsia preliminar del cadàver d'Olivia indica que no té aigua als seus pulmons, la qual cosa demostra que va ser llançada al mar un cop morta.
- Entre les 21.51 i les 22.30, Tomás Gimeno parla amb la seva exparella Beatriz i li comunica que està fora de l'illa i que ella no tornarà a veure a les seves filles. Li anuncia que començaran una nova vida. La dona acudeix llavors al lloc de la Guàrdia Civil i un agent fins i tot parla per telèfon amb Gimeno i tracta de convèncer-lo perquè s'entregui.
- Cap a les 22.30, Tomás Gimeno ja està amb la seva llanxa i els dos cossos de les seves filles lluny de la costa. Allà llança el cos d'Olivia i, presumptament, el de la seva altra filla, Anna. Les dues estaven amarrades per una àncora mitjançant una cadena i un cap, totes dues bosses queden al fons del mar en les coordenades 28.4590.-16.2063.
- Tomás Gimeno truca a la seva exparella a les 22.40 i li anuncia que no pot permetre que les seves filles creixin sense ell. El seu mòbil es queda sense bateria i torna al port.
- Quan està arribant a terra, un patruller del Servei Marítim l'intercepta. Són les 23.21 i Gimeno s'ha saltat el toc de queda vigent pel coronavirus. A la barca ja hi ha les bosses d'esport ni l'ancora. Li prenen les dades i el proposen per ser multat. Gimeno es disculpa i baixa a port. Compra tabac, una ampolla d'aigua i un carregador de mòbil. Després, a les 00.27, surt de nou al mar. Ja no tornarà.
- Entre la 1. 30 i les 2.11, Gimeno parla tres vegades més amb la mare de les nenes i torna a acomiadar-se d'ella. També envia missatges a familiars i amics en els quals els deixa diverses pertinences materials, com una motocicleta, el seu quad i la mateixa embarcació. A les 2.05 escriu al seu pare i li diu que ho sent, però que per fi «estaré bé».
- L'embarcació de Gimeno és localitzada al mar, a la deriva, a les 17.37 hores del 28 d'abril. El cos sense vida de la seva filla Olivia, després d'una titànica cerca, es va trobar 43 dies després.
