事件発覚直後から、京都府警察は直ちに全署体制での情報収集を開始した。特に事件性の可能性が否定できないことから、京都府警察捜査一課が主導する形をとった。現場には防犯カメラ映像の解析班や防犯指導員が即座に投入されている。現地には行方不明者捜索本部が設置され、近隣の山林や河川敷、空き家などを対象とした広域かつ徹底的なローラー作戦が繰り広げられている。
警察犬を投入した足取りの追跡に加え、走行車両のドライブレコーダー映像の提供を呼びかけるなど、捜査網は日々拡大している。現場で指揮を執る捜査幹部は「一秒でも早い発見に向けて全力を尽くしている。どんなに些細な情報でも寄せてほしい」と語り、夜を徹した緊迫の捜査が続いている。