女子与家人通话后失踪
30出头的王非(化名)是山东济南一家星级酒店的前厅经理，单身。2006年7月，还在山东上班的孙海山认识王非后，两人开始秘密交往。2007年5月，孙海山借调到中国华电集团，来到北京工作。此后，王非多次来京探望。
据王非的家属回忆，去年11月16日中午，王非的母亲接到了女儿的电话。“她说在北京找到了工作，春节回家之后就打算结婚。”但3个小时后，王非的三姨再次接到王非电话，却明显感到她情绪的巨大变化。电话里，王非带着哭腔说自己好想回家，随即挂掉电话。在之后的10多天里王非的手机一直打不通。根据王非母亲手机的来电显示，家人查到王非来京后入住的是甘肃电力北京办事处招待所。11月29日，家属向北京警方报案。
监控录像锁定嫌疑男子
民警带着王非的照片到该招待所走访。据服务员回忆，11月12日晚上，有一名女子和一男子一同入住317房间。该女子正是照片上的王非。根据入住登记的身份证信息显示，男子叫孙海山，32岁，山东淄博人。
“男的是11月17日中午退的房，一个人，还拖着一个特别大的旅行箱，他入住时都没有带这个箱子。”一名服务员提供了可疑情况。民警从调取的监控录像中确认：11月17日一大早，孙海山外出。半小时后拎回一个旅行箱，但中午又拎着旅行箱外出。“前后拎旅行箱的吃力程度完全不一样，显然出去时里面装了很沉的东西。”民警从孙海山工作的单位了解到，11月18日，孙海山曾以家人病重为由向单位请假。11月26日回来后，精神恍惚，两天后离开单位下落不明。据此情况，民警判断孙海山有重大作案嫌疑，将其上网通缉。
一气之下掐死情人
2007年12月6日晚9时许，躲藏到广东惠城的孙海山被当地警方抓获。根据孙海山交代，12月10日，警方在其老家一垃圾场内找到了装在旅行箱内的尸体。
孙海山交代称，他和王非保持情人关系后承受的压力很大。“我有老婆和孩子，她要求我离婚，但我哪离得了，我俩多次为这争吵。”2007年11月12日，王非又来京找孙海山，两人一同入住招待所。16日，双方再次为离婚的事吵起来。“她当时以各种理由要挟我，想到这种无止尽的痛苦，我就想早点结束。”一气之下，孙海山掐住了王非的脖子，直到对方停止呼吸。次日大早，孙海山出门买了个大号旅行箱，将王非的尸体藏于箱内，拉到了海淀区西直门附近一间从同事那借来的房屋内。当晚，孙海山独自踏上了火车，辗转到达老家淄博下湖村，选择一个垃圾场作为抛尸地点。
孙海山交代，为不引起别人怀疑，他在18日包乘了一辆出租车返回北京，以家人病重为由向单位请假。随后，他将装着情人尸体的旅行箱放到包乘的出租车后备厢内，再搭出租车回到下湖村。完成抛尸后的11月26日，孙海山返京，因承受不住压力开始了逃亡之路。