La autopsia practicada a Olivia G.Z. determina que la niña sufrió una "muerte violenta" y que la causa fundamental es compatible con un mecanismo de asfixia mecánica por sofocación que le produjo un edema agudo de pulmón. De esta conclusión del informe forense se infiere que su padre, Tomás Gimeno, la arrojó al mar ya muerta.
La muerte de la niña se sitúa entre las 19.54 y las 21.00 horas del 27 de abril de 2021, el mismo día de la desaparición de Olivia y de su hermana Anna, ambas supuestamente asesinadas por su padre, legalmente desaparecido.
Así consta en el informe médico forense definitivo de la autopsia a Olivia G.Z. remitido al Juzgado de Violencia sobre la Mujer número 2 de Santa Cruz de Tenerife.
El cuerpo de la niña, de seis años de edad, fue hallado en el fondo del mar el 10 de junio de 2021 por el buque oceanográfico Ángeles Alvariño. En cambio, no fueron localizados los de su hermana Anna, de un año, y de su padre, Tomás Gimeno.
En la zona donde fue localizado el cadáver de Olivia fue recuperado un bolso de deporte en el que los investigadores sospechan que el padre metió el cuerpo de su hija menor.
Según la reconstrucción de los hechos del juzgado que instruyó la causa, a la hora en la que se produjo la muerte de Olivia, ella y su hermana estaban en la casa de su padre en Igueste de Candelaria, que fue objeto de diversos registros por parte de la Guardia Civil con la ayuda de perros adiestrados en la búsqueda de restos biológicos.
Según recoge el informe forense, los análisis de sangre, líquido pericárdico y contenido gástrico en muestras orgánicas de Olivia no detectaron presencia alguna de "sustancias de interés toxicológico".