現場へ急行した警視庁の捜査員らが目の当たりにしたのは、血の海と化した店舗床面と茫然自失となった容疑者の姿だった。事件発生直後から新宿警察署には特別捜査本部が設置され、目撃証言の割り出しや防犯カメラの解析が迅速に進められている。刺された被害者は即座に都内の救命救急センターへ搬送されたが、容態は極めて深刻な状態が続いているという。
警察関係者への取材によると、凶器として使用されたのは事前に準備されていたとみられる鋭利な刃物だった。犯行の計画性についても多角的なアプローチで裏付け調査が進められており、単なる発作的な犯行なのか、入念に計画された殺意に基づくものなのかが焦点となっている。