捜査を本格化させているのは、数々の難事件を解決に導いてきた警視庁捜査第一課だ。現場周辺から集められた膨大な映像データをもとに、徹底的な防犯カメラ解析が実施された。
当初、女児は学校からの下校途中に第三者に連れ去られた可能性が高いと見られていた。しかし、街頭防犯カメラや周辺車両のドライブレコーダーをリレー形式で解析した結果、通学路の途中で女児の足取りが途絶えた直後、父親の所有する車両が現場付近を不自然に周回していた事実が判明した。行方不明者捜索の過程で浮上したこの映像データは、第三者による無差別な連れ去り説を覆す重大な物証となりつつある。