事件発覚後、被害店舗は直ちに器物損壊および窃盗の容疑で警察へ被害届を提出し、鑑識作業と現場検証が進められました。
捜査の大きな手がかりとなっているのが、防犯カメラに映っていた犯人の体格、着衣の特徴、そして逃走に使用されたとみられる車両の車種やナンバープレートの映像データです。近隣のNシステム（自動車ナンバー自動読取装置）や幹線道路沿いの防犯カメラネットワークを照合することで、逃走ルートの絞り込みが進められています。
Twitter上では有志による画像解析や目撃情報の提供が活発に行われており、ネット捜査班と呼ばれるユーザーたちによる情報集約も進行しました。警察は複数犯による組織的な犯行の可能性も視野に入れ、周辺地域で発生した同様の自販機荒らし事件との関連性を慎重に捜査しています。
