事件発生直後から指揮を執る京都府警察は、延べ数万人規模の捜査員を投入し、徹底した聞き込みと証拠収集を重ねてきた。特に注力されたのが、事件発生時間帯に現場付近を走行していた車両のドライブレコーダー映像の解析である。個々の映像は断片的なものであっても、最新の高度画像処理技術を駆使して繋ぎ合わせることで、これまで見落とされていた車両の挙動が浮かび上がってきた。
捜査関係者によると、児童が姿を消す直前、通学路沿いのコインパーキング付近で急停車する黒っぽいワンボックスカーが確認されているという。付近の住民からも、「見慣れない車がエンジンをかけたまま停まっていた」「ドアが強く閉まるような音が聞こえた」といった目撃証言が寄せられた。
京都府警察は現在、この不審車両の所有者の割り出しと、当時の車内状況の再現を進めている。一見すると平穏な日常の風景の中に潜んでいた死角。捜査網は少しずつ、しかし確実に真犯人の潜伏先に迫りつつある。
