Una de las hipótesis que manejan las autoridades sería que el presunto asesino sería un excompañero sentimental de la madre de Karol Natalia, de aproximadamente 25 años, quien se encuentran detenido mientras buscan a sus hermanos, señalados como cómplices.
Estas personas viven en la misma zona donde desapareció la niña. Según versiones preliminares, el crimen de la pequeña Karol Natalia en la Plata Huila, fue ejecutado por la expareja sentimental, el cual lo habría al parecer perpetrado en venganza porque la mujer terminó la relación y él no aceptaba la decisión.
El señalado identificado como Cristian Peña, quien habría sido la pareja sentimental de la madre de la niña, fue capturado, mientras las autoridades buscan a sus dos hermanos como presuntos cómplices del crimen, quienes habrían ayudado a amarrar la niña y a colocar una venda en la boca y la ataron de pies y manos.