事件発生後、警視庁による綿密な初動捜査と証拠固めが行われ、被告は傷害および殺人未遂の罪で起訴された。東京地方裁判所で開かれた初公判の法廷には、傍聴席を埋め尽くすほどの報道陣と一般傍聴人が詰めかけ、緊張感が張り詰めていた。
検察側は、被告が事前に準備していた刃物の購入履歴や、SNSに投稿されていた暗号のような殺意の仄めかしを証拠として提出。計画性と強い殺意を主張した。一方で弁護側は、事件当時の被告が心神耗弱状態にあったと反論。法廷で明らかにされた被告の心理的背景からは、歪んだ愛情表現の果てに自暴自棄へと追い詰められていった凄絶な精神状態が浮き彫りとなった。