Després que Fraley es perdés una cita important a l’endemà, la seva família va anar al seu domicili a Lowell-Bethesda Road per veure si es trobava estava bé. No la van trobar allà. La porta estava tancada, sense signes d’haver estat forçada. L’habitatge estava normal. Dins es van trobar la cartera, la documentació i les claus de Jamie, no així el seu telèfon mòbil. No hi havia signes de lluita, per la qual cosa van concloure que s’havia anat voluntàriament, on sigui que hagués anat. Incapaços de localitzar-la, van trucar a la policia i van denunciar la seva desaparició.
La policia de l’comtat de Gaston va iniciar una investigació important, posant a tots els seus investigadors en el cas, amb tres d’ells dedicats a temps complet i sol·licitant assistència tant de l’Oficina d’Investigació de l’estat com de l’FBI. Dos dies després de la seva desaparició, els treballadors de serveis públics van descobrir el seu telèfon en una intersecció a aproximadament una milla (1,6 km.) Del seu apartament. Per quan va ser lliurat a la policia, massa persones l’havien manejat perquè qualsevol evidència utilitzable, com empremtes digitals, poguessin ser obtingudes. A l’revisar el registre de trucades, la policia va descobrir que s’havien realitzat diverses trucades a les 16:30 hores. No obstant això, van resultar ser de la llista de trucades que Fraley havia marcat anteriorment i no estaven relacionades amb la desaparició. Es va realitzar una trucada telefònica a les 17 hores, però no es va poder determinar de qui era.
Ricky Simonds Jr., el promès de Fraley, encara estava empresonat en el moment de la seva desaparició, de manera que els investigadors ho van descartar sospitosos. Ràpidament van tornar a centrar-se en el seu pare, Ricky Simonds Sr., que tenia antecedents penals, inclosos sis anys de presó per homicidi involuntari en la dècada de 1980 després d’estrangular a una núvia fins a la mort. Aquest vivia al mateix complex que Fraley, a tot just dues portes de distància, i va fer treballs de manteniment allà. L’havia dut a l’hospital la segona vegada el dia que va desaparèixer, convertint-se en una de les últimes persones en veure-aquest dia. Segons els informes, estava obsessionat amb Fraley. Durant la investigació es va negar a passar el detector de mentides.
No obstant això, dos mesos després del dia en què Fraley va desaparèixer, la investigació sobre Simonds va acabar amb la seva mort. El 7 de juny, Kim Sprenger, una exnòvia que recentment havia obtingut una ordre d’allunyament protecció contra ell, va notar una olor desagradable en el seu automòbil. Va persistir, i a l’endemà va obrir el maleter, descobrint el cos de Simonds pare. La investigació policial va descobrir que tenia un joc de claus del seu vehicle, que havia robat una setmana abans de la bossa de Sprenger. Es va determinar que la causa de la mort va ser un cop de calor accidental.
La policia va teoritzar que Simonds havia usat les claus per entrar al maleter amb la intenció d’emboscar a Sprenger en algun moment, i sortir amb el pestell d’emergència que funcionava. Quan va començar la calor, és possible que Simonds entrés en pànic i s’oblidés d’usar el mecanisme per sortir de maleter, que es trobava a la seva esquena. Després de completar la seva investigació sobre la mort de Simonds, els detectius van dir als mitjans que havia estat considerat una persona d’interès en la desaparició de Fraley, que seguia sent un cas obert.
Membres de les famílies Fraley i Simonds creien que Ricky Sr. tenia informació útil sobre el que li va passar a Fraley, i que aquesta informació se la va emportar amb si. La mare de Jamie, Kim, que havia complementat la investigació oficial amb els seus propis esforços, va recordar haver plorat quan va saber de la seva mort.
El 2015, Jerry Casi, un home que complia condemna a la presó federal per segrest , va fer una possible confessió sobre la desaparició de Fraley; arribant a ser empresonat per altres qüestions en les mateixes dates. Quan va confessar, Casi estava sent jutjat per un assassinat el 1985 al comtat de Gaston a què havia confessat en una carta de 2012. El 2015, va escriure una altra carta al diari Gaston Gaceta, confessant haver matat Fraley ia una altra dona local que havia estat assassinada a trets a casa seva, que després va ser incendiada aquest mateix any.
Els fiscals immediatament van descartar la confessió de Casi com poc probable pel que fa a Fraley, ja que estava empresonat en el moment en què ella va desaparèixer ( encara que va ser alliberat unes setmanes més tard), ja que només va proporcionar detalls de el cas que ja s’havia fet públic. També van descartar la seva confessió marginalment probable pel que fa a l’posterior assassinat de l’altra dona local, tot i que ell era lliure en el moment en què va ocórrer l’homicidi posterior.