Kızının eve geri dönmemesi üzerine anne Derdiye Çakmak, polise kayıp başvurusu yapmıştı.
İzmir Emniyet Müdürlüğü Asayiş Şube Müdürlüğü ekipleri, olayla ilgili soruşturma başlattı. Genç kızın en son görüldüğü yerde ve gidebileceği güzergahtaki kamera kayıtlarını incelemeye alan polis, alanı daraltıp Esra'nın resmini mahalle sakinlerine gösterip görüp görmediklerini sordu.
Bir görgü tanığı, genç kızı tanıyarak girdiği evi polislere gösterdi. 21 yaşındaki M.G.'ye ait evde yapılan aramada Esra Baydemir bulundu. Emniyetteki işlemlerinin ardından Esra, ailesine teslim edildi. Esra Baydemir'in kendi rızasıyla yeni tanıştığı erkek arkadaşı M.G'nin yanında kaldığı öğrenilirken, ailesi M.G.'den şikayetçi olmadı.
Esra Baydemir'in kaybolmasının ardından emniyet titiz bir çalışma yaparken, İzmir Valisi Mustafa Toprak da Twitter hesabından Esra'nın fotoğrafını paylaşarak, bulunması için Valilik olarak çalışmaların hızla sürdüğünü belirtmişti. Esra Baydemir'in bulunmasının ardından vatandaşların Vali Toprak'a tebrik mesajları attığı görüldü.