Sul corpo del piccolo fu riscontrata una profonda ferita alla testa provocata da un forte colpo dato con un oggetto contundente, però l'arma del delitto non fu mai ritrovata. Il delitto di Cogne è stato per diversi anni al centro delle cronache e ha suscitato molte polemiche e colpi di scena, anche a causa dell'enorme sovraesposizione mediatica dell'unica imputata.
Annamaria Franzoni infatti partecipò a poco tempo dall'omicidio del figlio Samuele a varie trasmissioni televisive e da subito l'opinione pubblica si divise in innocentisti e colpevolisti. La donna ha sempre proclamato la sua innocenza sostenuta dal marito Stefano e dalla sua numerosa famiglia d'origine, sostenendo che qualcuno si era introdotto nella villetta di Cogne per uccidere Samuele.
Questa ipotesi non ha mai trovato conferme poichè nel luogo del delitto non furono trovate tracce riconducibili a persone estranee alla famiglia Lorenzi. Per l'omicidio del piccolo Samuele fu così condannata nel 2004 Annamaria Franzoni a una pena di 30 anni, ma la pena fu ridotta a 16 anni nella sentenza di secondo grado perché le furono riconosciute le attenuanti generiche.
Qualche settimana fa la donna, che continua a proclamare la sua innocenza, ha chiesto di poter scontare la pena agli arresti domiciliari per poter stare vicina agli altri 2 figli, Davide e Gioele.
