山梨県警察は、事件発生直後から延べ数万人規模の捜査員を動員し、キャンプ場周辺の山林をローラー作戦で捜索した。しかし、後に遺骨が発見されたエリアは初期の重点捜索区域から外れた険しい沢の奥深くだった。発見後、警察庁科学捜査研究所は土壌成分の比較や骨の微量要素分析を行い、遺体が辿った経路の特定に全力を注いだ。
靴や衣類の破断面に鋭利な刃物による切断面が存在するかどうかも精密に調査された。科学鑑定の結果、人工的に切り刻まれた痕跡は見つからず、自然摩擦や引っ張りによる破断である可能性が高まった。これは滑落や事故の可能性を裏付ける証拠とされる一方、事件性を完全に排除するまでには至っておらず、慎重な検証が続けられている。