事件発生直後から、京都府警察は大規模な捜査態勢を敷いた。特命捜査本部を設置し、京都市内の防犯カメラ映像の解析や、周辺の山林・河川の総捜索を展開。さらに捜査の主導権は京都府警捜査一課へと引き継がれ、あらゆる可能性を排除しない厳しい聞き込みが行われた。
だが、捜査線上に浮かび上がる有力な容疑者や目撃情景は極めて少なかった。少年の自宅からわずか数百メートルの地点で、彼の靴の片方と見られる遺留品が発見されたものの、DNA鑑定や指紋採取からは決定的な物証が得られなかった。警察内部では、計画的な誘拐の可能性と自発的な移動の両面から捜査が進められたが、足跡はそこで途切れていた。京都府警捜査一課による長年の綿密な洗出しにもかかわらず、事態は混迷を極めている。