丰岛区灭门案当时引来了极大的社会关注，现场的恐怖惨像令经验丰富的搜查一课刑警们都为之震撼，警视厅当时就组建了特别搜查本部，开始对这个案件开始逐一侦查。
他们很快就有了发现。
2月23日晚，凶手(推测为一人)在当天傍晚至深夜期间，利用节日期间邻里活动较多、噪音较大的特点，悄然潜入佐藤家狭小的后院，他她可能通过攀爬低矮的围墙或利用庭院杂物作为掩体。
凶手在后院工具棚内潜伏了相当长的时间(数小时)，留下了清晰的泥脚印(后跟磨损严重)、一个被压扁的空能量饮料罐(红牛，无dna指纹)、以及几缕深棕色黑色的合成纤维(来自衣物或背包)。
有证据显示，凶手通过未完全拉紧的窗帘缝隙，观察屋内一家四口庆祝小长假的活动，现场发现后窗台上有轻微的新划痕和一处模糊的掌纹。
也就是说凶手曾经长时间在周围观察佐藤一家，而佐藤一家毫无感觉。
这实在是令人毛骨悚然。
上杉宗雪接着说道：
“待全家熟睡后(约凌晨1：30后)，凶手从工具棚出来，用工具棚内找到的一根坚固的尼龙登山绳，该绳非佐藤家物品，新购不久，常见品牌，勒死了看家犬(一只小型柴犬)，防止其吠叫，狗尸被弃于后院角落。
随后，凶手用后院找到的一块铺路砖砸碎了连接起居室和厨房的玻璃拉门，进入屋内。碎玻璃散落一地，但凶手似乎非常熟悉佐藤家的内部结构刻意避开了主要行走路径。
凶手首先进入一楼的主卧室，使用随身携带的、带有特殊锯齿刃的冰锥对熟睡中的健一和美和子进行多次致命刺击，主要集中于胸腹部。两人几乎未及反抗即死亡。现场有大量喷溅血迹。”
“随后，凶手先登上二楼，先进入翔太的房间。翔太可能被楼下的声响惊醒，有短暂搏斗迹象，最终凶手用同一把冰锥刺死了翔太，伤口集中于颈部和胸部，随后莉子可能被搏斗声惊醒，跑到楼梯口查看。凶手在楼梯口追上她，用冰锥将其刺死。”
如果说以上这些内容还只是属于正常的灭门案范畴，那么接下来警视厅警方对此的调查便是百思不得其解的来源。
凶手在作案之后，并未第一时间离开现场！
他进入了一楼厨房，取出了里面的一瓶韩国产清露清酒，配着桌上的橘子，就这样堂而皇之地大吃大喝起来，他甚至尝试煮泡面，并用微波炉热了