事態が急展開を迎えたのは、京都府警察が本格的な刑事捜査を開始してからだ。捜査本部は、通学路周辺に設置された数十台の防犯カメラ映像を徹底的にリバース解析。さらに周囲を走行していた車両のドライブレコーダー映像を収集し、ミリ秒単位で当日の行動データを突き合わせた。
その結果、父親（容疑者）が初期の聴取で語っていた「児童の帰宅時刻」や「事件当時の立ち寄り先」に関する証言に複数の矛盾点が浮上。京都府警察は父親のスマートフォンにおける位置情報データや通信履歴を解析すると同時に、車両の走行ルートを正確に特定。客観的な証拠が固まるにつれて、父親の口から語られる弁明の矛盾が次々と暴かれていくこととなった。
