事態が急転したのは、発生から2年7カ月が経過した2026年4月23日のことでした。キャンプ場から東へ約600メートル離れた山中の枯れ沢付近で、捜索を続けていたボランティアの男性が人間の頭蓋骨の一部を発見。山梨県警に通報したことで、現場周辺の大規模な再捜索が即座に開始されました。
その後の捜索により、美咲さんが行方不明当日に履いていたものと同型・同サイズである「エメラルドグリーンの瞬足(右足用)」や、着用していたハイネックシャツ、ジーンズと思われる衣服片、そして複数の人骨が次々と回収されました。DNA型鑑定およびミトコンドリアDNA鑑定が進められた結果、同年5月14日、発見された人骨が小倉美咲さんのものであると山梨県警から公式に発表されました。
発見場所は、キャンプ場から通常歩くルートではなく、大人でも足元を取られるような険しい急斜面の上部から続く枯れ沢でした。現場の状況から、森に入り込んだ美咲さんが道を見失い、斜面を滑落したか迷い込んだ末に行き場を失った可能性が高いと考えられていますが、死因の完全な特定には至らず、警察は事故と事件の両面を視野に入れた捜査を続けました。