通報を受けた京都府警の捜索状況は、極めて迅速なものでした。所轄署を中心に機動隊や警察犬を直ちに現場一帯へ投入。日没が迫り気温が低下する中、用水路や公園、空き家などの危険箇所を重点的に捜索するローラー作戦が実施されました。
捜査の手がかりとして極めて重要な役割を果たしたのが、周辺住民の協力によって収集された防犯カメラの映像データです。住宅街の防犯カメラや通過車両のドライブレコーダー、さらには近隣店舗の監視カメラを徹底的にリレー解析。その結果、自宅から数百メートル離れた交差点を一人で歩く児童の後ろ姿が確認され、移動方向の絞り込みに成功しました。