El 9 de enero de 2003, Estelle Mouzin, una niña nacida el 29 de junio de 1993,^[1]​ desapareció cuando regresaba de la escuela de Guermantes, mientras se dirigía a la casa de su madre Suzanne, en proceso de divorcio de su padre Éric Mouzin, que vive a unos sesenta kilómetros, en Le Vésinet, con su hijo mayor, Arthur. Su madre, al regresar del trabajo, denunció su desaparición en la comisaría local de Lagny-sur-Marne a las 19:30 horas.^[2]​

La policía pensó inicialmente que se trataba de una fuga y comenzó a buscarla. Al día siguiente, la fiscalía de Meaux abrió una investigación judicial por secuestro y retención ilegal de una menor de quince años, y encargó la investigación a la SRPJ (Policía Judicial) de Versalles. Los buzos rastrean sin éxito todas las masas de agua de la región. Estelle fue vista por última vez por una transeúnte alrededor de las 18:15 horas frente a la panadería, a 750 metros de su domicilio. La investigación, dirigida por el comisario de la Policía Judicial de Versalles, Jean-Marc Bloch, empleó medios sin precedentes, como el registro de las 350 casas del municipio el 14 de enero, lo que movilizó a 170 policías, 300 gendarmes y CRS para bloquear todas las entradas y salidas de la ciudad.^[3]​ El caso tuvo una importante cobertura mediática en Francia.

La primera pista seria apareció el 12 de enero de 2003.^[4]​ Hacia las 8:40 de la mañana, un hombre deja un mensaje en el contestador de la escuela de Conches, donde estudiaba Estelle, mensaje que se graba simultáneamente en el contestador de su madre. Declara que él es el secuestrador de Estelle Mouzin («La hemos secuestrado»), que ella está viva y que él y su(s) cómplice(s) la van a llevar en el TGV a París. La policía rastrea la llamada, que se realizó desde una cabina telefónica en Aviñón. El equipo del comisario Bloch registra todos los trenes de la línea Aviñón-París, sin éxito. El 7 de febrero de 2003, tras una larga investigación, el hombre es detenido en Cavaillon (Vaucluse). Calificado de «mitómano peligroso» por el comisario Bloch, el individuo es condenado a dos años de prisión firme.

En julio de 2003, la policía sigue la pista del asesino en serie Michel Fourniret, detenido en junio de 2003 en Bélgica. Sin embargo, tras considerar la hipótesis, los investigadores la descartan debido a una coartada: una llamada telefónica a su hijo que el sospechoso habría realizado desde su domicilio en el momento mismo de la desaparición.^[5]​ Por su parte, su cómplice y entonces esposa, Monique Olivier, afirma que Fourniret dijo riendo que no era él, al ver en televisión un programa en el que se le acusaba de la desaparición de Estelle. Los psiquiatras consideran que la niña es demasiado joven según los «criterios» de Fourniret, mientras que Monique Olivier cree que podría encajar. Dos semanas antes de la desaparición de Estelle, una niña de la misma edad sufrió un intento de secuestro por parte de un hombre en una furgoneta blanca, del que pudo hacer un retrato robot. Tras la hipótesis que acusaba a Fourniret, se le mostró una foto de este y ella no lo reconoció. Durante la reconstrucción de otro caso, al llevar a la policía al lugar donde había enterrado a una joven, Michel Fourniret describió su ropa, muy similar a la que llevaba Estelle Mouzin el día de su desaparición.

A pesar de la coartada y las negativas del sospechoso, la hipótesis de la responsabilidad de Michel Fourniret en la desaparición volvió a ser considerada por el fiscal de Charleville-Mézières en 2006, tras el descubrimiento de una grabación televisiva dedicada al caso y de fotografías de la niña en su domicilio y en su ordenador.^[6]​^[7]​

El 21 de mayo de 2010, el abogado de los padres de Estelle Mouzin solicitó a la justicia que examinara tres precintos procedentes del expediente Fourniret. Se trataba de trozos de cordones blancos y guantes negros, proporcionados por las autoridades belgas tras la detención de Michel Fourniret. La pequeña Estelle tenía unas botas blancas con cordones. En la orden de búsqueda de la niña también se mencionan unos guantes negros.^[8]​

El 31 de enero de 2008, se lleva a cabo un registro en el restaurante chino Royal Wok de la ciudad de Brie-Comte-Robert, situada a 25 kilómetros de Guermantes. Según el testimonio de uno de los empleados del Royal Wok, recogido por el periodista independiente Mohamed Sifaoui, en julio de 2007 unos obreros habrían descubierto el esqueleto de una niña mientras realizaban unas obras y se habrían deshecho de él hundiéndolo en una losa de hormigón, sin duda porque no trabajaban legalmente. El suelo del restaurante se rompió con un martillo neumático y una excavadora. Se descubrieron huesos, pero el análisis forense realizado de urgencia reveló que se trataba de huesos de perro y oveja.^[9]​ Los gerentes del restaurante parcialmente destruido obtuvieron una indemnización de 301 170 euros del Ministerio de Justicia.^[10]​

En enero de 2009, la policía investigó una fotografía publicada en un sitio web pedófilo creado en Estonia y alojado en Estados Unidos, que presentaba similitudes con Estelle, que en ese momento tendría 15 años.^[11]​ La investigación terminó demostrando que no se trataba de Estelle, principalmente porque era una foto antigua que no correspondía con la edad de la joven desaparecida.

Más de un año después, el 9 de noviembre de 2011, un recluso de la prisión parisina de la Santé fue puesto bajo custodia policial en las instalaciones de la policía judicial de Versalles. De unos sesenta años y encarcelado desde 2006 por agresiones sexuales intrafamiliares, fue denunciado por un compañero de prisión. Se pensó que tendría vínculos con Seine-et-Marne, el departamento donde vivía Estelle Mouzin. Finalmente, fue absuelto.^[12]​

La desaparición de Florence Bloise, de 38 años, en Magny-les-Hameaux, el 1 de febrero de 2003, tres semanas después de la de Estelle Mouzin, abrió en 2012 otra pista, ya que Mouzin y la familia Bloise acogieron en esa misma época a unos peregrinos polacos que acudían a una asamblea organizada en París por la Comunidad de Taizé.^[13]​

A finales de enero de 2012 se encontró una maleta en un hotel de Besanzón que contiene recortes de prensa sobre el caso Estelle Mouzin, así como notas sobre la investigación. El propietario de la maleta es un hombre de 20 años que no es sospechoso, ya que tenía 11 años cuando desapareció Estelle Mouzin.^[14]​

En enero de 2014, un antiguo empleado de limpieza viaria de Bussy-Saint-Georges, municipio limítrofe con Guermantes, prestó un nuevo testimonio tras ver un programa dedicado al caso y mencionó el comportamiento inquietante de un antiguo compañero de trabajo fallecido el 24 de septiembre de 2009, al que vio en la época de los hechos merodeando cerca de un contenedor de basura cuando no tenía nada que hacer allí.^[15]​

En abril de 2015, tras el secuestro de Berenyss por Éric Fauchart, los padres de Estelle anunciaron que recurrirían al juez de instrucción de Meaux para que ordenase a los investigadores realizar comprobaciones y comparaciones con el caso de Estelle Mouzin.^[16]​

El 21 de diciembre de 2017, después de que el principal sospechoso en el caso Maëlys, Nordahl Lelandais, se convirtiera también en el principal sospechoso en el caso del asesinato de Arthur Noyer y fuera sospechoso de ser un asesino y pederasta reincidente, la familia de Estelle Mouzin solicitó su comparecencia en relación con el caso de la desaparición de su hija.^[17]​ Esta pista fue finalmente descartada por los investigadores, ya que el interesado se encontraba en Guayana, cumpliendo con sus obligaciones militares, en el momento de los hechos.^[18]​

El 9 de enero de 2018, Éric Mouzin, el padre de Estelle, anunció la decisión de «demandar al Estado por negligencia grave» en el caso.^[19]​ Los abogados de la familia Mouzin recordaron lo que identificaron como fallos cometidos durante la investigación: pistas cerradas demasiado precipitadamente, descarte de perfiles sospechosos, nunca interrogados,^[20]​ destrucción de colillas y una bolsa de bollería encontradas detrás de la casa de Estelle Mouzin, nunca analizadas, o la coartada dada por Michel Fourniret a la policía, según la cual el asesino en serie habría llamado a su hijo desde Bélgica para felicitarle por su cumpleaños, cuando este no recuerda tal llamada, ya que casi no se comunicaba con su padre y podría tratarse de una llamada transferida. Los abogados también señalaron la dispersión de los equipos encargados de la investigación en la Policía Judicial de Versalles,^[21]​^[22]​ su falta de método y orientación, y la incapacidad de los investigadores para cuestionarse a sí mismos.

Cuatro días después, el 13 de enero, un centenar de personas organizaron una marcha silenciosa en Guermantes, en Seine-et-Marne, en memoria de la niña desaparecida hacía quince años.^[23]​ A principios de septiembre de ese año, se llevaron a cabo excavaciones en Yvelines, en el domicilio de la exmujer de Fourniret, sin resultado alguno.^[24]​

En junio de 2019, la investigación sobre la desaparición de Estelle Mouzin se reanudó gracias a las declaraciones de Monique Olivier y Michel Fourniret. Este último afirmó que la desaparición de la niña era «un tema que había que investigar».^[25]​^[26]​ El 25 de julio de 2019, el caso Mouzin se trasladó de Meaux a París. La juez parisina Sabine Khéris tenía previsto interrogar a Michel Fourniret y a su exmujer.^[27]​^[28]​^[29]​^[30]​ El 9 de octubre de 2019, decidió centrarse exclusivamente en la pista de Fourniret[.^[31]​^[32]​^[33]​^[34]​

Monique Olivier fue interrogada por los investigadores el 21 de noviembre de 2019. En un primer momento, confirmó la coartada de su exmarido, pero luego se retractó.^[35]​ Michel Fourniret fue imputado el 27 de noviembre de 2019 por «secuestro y retención ilegal con resultado de muerte» tras el testimonio de su exmujer.^[36]​^[37]​^[38]​

El 23 de enero de 2020, ante la jueza Sabine Khéris, Fourniret aseguró que su memoria «le fallaba», pero que había que «considerarlo culpable» de la desaparición de Estelle Mouzin. «Le insto a que me trate como culpable», afirma. Para verificar si sus declaraciones eran creíbles, la jueza quiso volver a escuchar a Monique Olivier.^[39]​^[40]​^[41]​ Durante su comparecencia, el 24 de enero de 2020, confirmó que Fourniret habría matado efectivamente a Estelle.^[42]​^[43]​

También confirmó a la juez de instrucción que fue ella quien llamó por teléfono al domicilio del hijo de Michel Fourniret el 9 de enero de 2003, día de la desaparición de la niña, y que esta última encajaba con el perfil que buscaba su marido. Añadió que Michel Fourniret habría estado vigilando los días previos al secuestro y que una noche habría vuelto a casa diciendo que había visto a «una niña muy guapa».^[44]​ El 6 de marzo, Michel Fourniret reconoció el asesinato de Estelle Mouzin durante una audiencia de varios días ante la juez de instrucción Sabine Khéris.^[45]​^[46]​

El 21 de agosto de 2020, el abogado de la exmujer de Fourniret declaró que su clienta, ahora imputada por «complicidad», afirma que su exmarido secuestró a Estelle el 9 de enero de 2003 y la llevó a Ville-sur-Lumes, en las Ardenas, «para retenerla» y «que la violó y estranguló». Se encontraron restos parciales de ADN de Estelle Mouzin en un colchón de la antigua casa de la hermana de Fourniret.^[47]​

El 5 de abril de 2021, Didier Seban, uno de los abogados del padre de la niña, informó a los medios de comunicación que Monique Olivier había reconocido su participación en el secuestro de Estelle Mouzin en las Ardenas. «No estaba en Seine-et-Marne (departamento donde fue secuestrada la niña), pero estaba presente cuando Estelle se encontraba en las Ardenas, viva, y luego orientó a los investigadores hacia un lugar que será registrado en los próximos días», precisó el abogado Seban. «Son declaraciones que ella no había hecho hasta entonces y que Michel Fourniret tampoco había hecho».^[48]​ Las investigaciones iniciadas el 26 de abril en el territorio del municipio de Issancourt-et-Rumel concluyeron cuatro días después sin haber permitido encontrar el cuerpo de Estelle.^[49]​

El 10 de octubre de 2022 comenzó una nueva campaña de excavaciones en el municipio de Issancourt-et-Rumel, donde Michel Fourniret, fallecido entretanto, podría haber enterrado el cuerpo de Estelle Mouzin en 2003. Según el abogado del padre de la niña, se comenzaron a utilizar «medios nuevos y técnicos».^[50]​

Al no haberse encontrado el cuerpo de Estelle Mouzin, Monique Olivier compareció el 28 de noviembre de 2023 ante el Tribunal Penal de Hauts-de-Seine por su complicidad en los asesinatos de Marie-Angèle Domèce, cuyo cuerpo tampoco ha sido encontrado, de Joanna Parish, hallada en Yonne, y de Estelle Mouzin. Al término de este juicio, Monique Olivier fue condenada, el 19 de diciembre de 2023, a cadena perpetua con un período de seguridad de veinte años.^[51]​