A hatóságok nem tudták megállapítani a 30 éves nő halálának pontos okát, az ügyészség szerint azonban a 47 éves vállalkozó és rakétakonstruktőr valószínűleg megfojtotta áldozatát vagy elvágta a torkát, mielőtt feldarabolta és a tengerbe szórta. Az emberölésen kívül a holttest feldarabolásával és "szeméremsértő kezelésével" is vádolják a gyanúsítottat, aki a holttest eltüntetését beismerte, de a gyilkosságot továbbra is tagadja, és őrizetbe vétele óta a legkülönfélébb verziókkal állt elő a fiatal nő halálát illetően.

Madsent megvádolták azzal is, hogy "különösen veszélyes természetű" szexuális kapcsolatot létesített az újságírónővel. A vádirat szerint a mérnök azért ölte meg a nőt, hogy kielégítse szexuális fantáziáit. Az áldozat nemi szervén és környékén 14 vágott seb nyomát találták meg. A nyomozás felfedte az autodidakta tenger- és űrkutató sötét oldalát: a férfi gyűjtötte az erőszakos videókat és különösen vonzódott a nők lefejezését ábrázoló jelenetekhez.

Jakob Buch-Jepsen különleges ügyész "nagyon szokatlannak és rendkívül brutálisnak" esetnek nevezte a Nautilus tengeralattjárón történteket és életfogytiglani börtönbüntetést indítványozott, ami Dániában általában 17 év ténylegesen letöltött szabadságvesztést jelent. Az ügyész javasolta, hogy a feltalálót ítéljék "biztonsági őrizetre" is, ami azt jelenti, hogy szigorúan őrzött elmegyógyintézetben tarthatják mindaddig, amíg pszichés betegnek és másokra veszélyesnek tartják. Indítványozták a tengeralattjáró elkobzását és megsemmisítését is.

Kim Wallt, aki azért szállt fel a búvárhajóra, hogy riportot készítsen a különc feltalálóval, augusztus 10-én este látták utoljára a 17 méter hosszú tengeralattjárón, amint az elhagyta a koppenhágai kikötőt. A süllyedő vízi járműről kimentett Peter Madsent augusztus 12-én vették őrizetbe és legalább február 7-ig előzetes letartóztatásban marad. Az első bírósági tárgyalást március 8-ra tűzték ki, ítélet április 25-re várható.