南丹市行方不明の場所はどこかという点については、園部町や八木町をはじめとする市内の生活道路と山林・田畑が隣接するエリアでした。南丹市の地形は桂川(大堰川)流域の平野部と険しい丹波高地の山裾が複雑に入り組んでおり、一歩幹線道路を外れると街灯が極端に少なくなるという特徴を持っています。
捜索にあたった南丹警察署は、児童が日没後に道を見失った可能性(迷子)と、用水路への転落や不審者による連れ去りといった事件・事故の両面を視野に入れた捜索計画を策定しました。特に秋から冬にかけての京都丹波地域は日没が早く、17時を過ぎると急速に気温が低下します。低体温症のリスクを回避するため、赤外線サーマルカメラを搭載したドローンや警察犬を迅速に投入する近代的な捜索網が敷かれました。