事態が表面化したのは、下校時刻を大幅に過ぎても児童が帰宅しなかった日の夕暮れ時だった。京都府警察は事態の重大性を重く見て、ただちに特別捜索班を編成。日没後の視界不良や京都特有の入り組んだ細い路地、碁盤の目状に広がる市街地の死角を埋めるため、警察犬やドローンを投入した緊急捜索を展開した。
地域住民や学校関係者も捜索に加わり、通学路沿いの空き家やガレージ、用水路などを重点的に確認している。京都府内全域の交番や駐在所にも手配写真が配備され、不審車両の検問や聞き込みが急ピッチで進められているが、これまでのところ決定的な発見には至っておらず、現場には焦燥感と祈りが交錯している。