Berselang dua bulan setelah kematian Munir, Institut Forensik Belanda (NFI) mengabarkan bahwa racun arsenik dalam jumlah dosis yang fatal ditemukan di tubuh Munir.
Dari sana mulai muncul kecurigaan bahwa Munir tewas karena diracun di pesawat. Adapun pihak keluarga mendapatkan informasi terkait temuan racun dalam hasil autopsi Munir melalui media Belanda.
Pada 12 November 2004, istri Munir, Suciwati, mendatangi Mabes Polri untuk meminta hasil autopsi Munir. Namun, ia gagal mendapatkan hasil autopsi suaminya.
Baca juga: Mengenang Munir dan Misteri Kematiannya akibat Diracun di Pesawat 20 Tahun Lalu
Sejumlah LSM kemudian mengadakan jumpa pers di kantor KontraS untuk mendesak pemerintah segera melakukan investigasi, menyerahkan hasil autopsi kepada keluarga Munir, dan membentuk tim penyelidikan independen dengan melibatkan masyarakat sipil.
Desakan kepada pemerintah untuk mengungkap pelaku beserta dalang di balik kasus pembunuhan Munir pun disuarakan masyarakat di berbagai daerah.
Pada 28 November 2004, total ada 21 orang yang diperiksa Mabes Polri terkait kasus Munir, yang di antaranya delapan kru Garuda Indonesia yang melakukan penerbangan bersama Munir.
Baca juga: Hari Ini dalam Sejarah: Aktivis HAM Munir Lahir 8 Desember 1965
Presiden Susilo Bambang Yudhoyono (SBY) yang kala itu belum lama menjabat menggantikan Megawati, berjanji akan menindaklanjuti kasus pembunuhan Munir.
Mendapat desakan dan gelombang demonstrasi masyarakat dan para aktivis HAM, SBY mengesahkan Tim Pencari Fakta (TPF) kasus Munir pada 23 Desember 2004.
Baca juga: Hari Ini dalam Sejarah: Menuju Kedaluwarsa Kasus Kematian Munir
Pada 2005, TPF mulai mendesak Polri untuk segera menetapkan tersangka dalam kasus Munir.
TPF menilai, Polri terlalu lamban dalam mengungkap pembunuhan Munir, sedangkan pihak Garuda Indonesia seakan menutup-nutupi kasus tersebut.
Pada 28 Februari 2005, TPF menyebut pihak manajemen Garuda Indonesia diduga memalsukan surat penugasan Pollycarpus, seorang pilot Garuda, yang turut dalam penerbangan bersama Munir.
Baca juga: Mengenang Munir dan Keabadian Perjuangannya...
Pada 3 Maret 2005, Tim Pencari Fakta melaporkan adanya temuan terkait kasus Munir kepada Presiden SBY.
TPF menyebut terdapat indikasi kejahatan konspiratif karena ada kecurigaan keterlibatan oknum PT Garuda Indonesia dan pejabat direksi Garuda.