事件発生直後から懸念されていた逃走犯の行方について、警視庁は周辺の防犯カメラリレー捜査およびNシステム（自動車ナンバー自動読取装置）の解析を急ピッチで実施。その結果、西東京市で起きた事件の犯人逮捕、あるいは重要参考人の身柄確保へと事態は大きく動きました。
取り調べにおいて注目されているのが、事件の犯行理由や動機です。捜査関係者への取材によると、容疑者と被害者の間には面識があったのか、あるいは無差別な犯行であったのかという点が重点的に追及されています。現時点の警察の捜査状況では、金銭トラブルや人間関係のもつれ、突発的な感情の爆発など複数の可能性が視野に入れられており、供述の裏付け作業が慎重に進められています。
単独犯による行動であったのか、共犯者や逃走を支援した第三者が存在するのかについても、通信履歴の解析などを通じて徹底的な全容解明が図られています。
