京都府警察は直ちに特別捜査本部を設置し、延べ数百人規模の捜査員を動員して大規模な聞き込み捜査を展開している。警察庁とのリアルタイムな情報共有のもと、現場周辺に設置された防犯カメラ映像や走行車両のドライブレコーダーの解析が徹夜で進められた。しかし、入り組んだ路地が多い現場付近の地形が壁となり、車両の特定には至っていない。
捜査本部が注目しているのは、失踪推定時刻の直前に周辺の防犯カメラに映っていた児童の姿だ。一転してその直後のカメラには影すら映っていない。わずか数十メートルの死角で、事態は急転したとみられる。捜査員らは現場周辺の空き家や河川敷、山林に至るまで徹底的な捜索を繰り返しているが、決定的な手がかりの発見には至っておらず、焦りが募る。