Mは仮出所まで約何年間、岡山刑務所に服役したか。
一方で8月12日昼ごろ、Mとともに宿泊していた甲が一向に起きてこないことを不審に思ったホテル従業員がホテル和室で甲の遺体を発見して広島東警察署に110番通報し、広島県警捜査一課は本事件を殺人事件と断定して捜査を開始した。その結果、翌8月13日には遺体の身元が甲と断定され、同時に現場から採取された指紋が前歴者カードに記録されていたMの指紋と一致することが判明したため、同日朝になって広島県警捜査一課・広島東署は被疑者Mを殺人容疑で全国に指名手配した。その後、8月24日夜になって港警察署(大阪府警察)へ匿名で「新聞に載っていたMによく似た男が泊まっている」と110番通報が寄せられ、Mは翌25日早朝に駆け付けた大阪府警機動捜査員・港署員により殺人容疑で逮捕された。被告人Mは1977年1月14日に広島地方裁判所で懲役10年の有罪判決を言い渡され、後述の仮出所まで約8年間にわたり岡山刑務所に服役した。