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下山事件
事件の経過 > 時代背景

1949年（昭和24年）、GHQによる日本統治は4年目に入っていたが、経済復興は遅々として進んでいなかった。これは、総司令官ダグラス・マッカーサーが経済復興よりは「農地改革」「労働改革」「財閥解体」といった経済の民主化を優先しており、その副作用もあって生産高は大きく落ち込んだままで、太平洋戦争開戦前の水準までは遠く及ばない惨状となっていた。一方で、日本政府は旧軍人への退職金支払等の大量の臨時軍事支出に加えて、一方で終戦処理費という名目でGHQに多額の占領経費を負担させられていた。アメリカは食糧援助などで20億ドルを日本に供与したが、47億ドル（日本円5,500億円）もの占領費用を負担させており、これらの支出のために通貨供給量が増えて、インフレが進行していた。さらに、日本政府は戦後の復興のため、復興金融金庫を設立して、民間の金融機関だけでは対応困難な、戦後復興に関する企業の資金需要に対応したが、その資金調達は復興金融金庫が発行する復興金融債券で、その殆どを日本銀行が買い受けており、通貨供給量が激増してインフレを加速させる元凶となってしまった（復金インフレ）。
マッカーサーはアメリカ国内の経済紙から「日本経済の復活に失敗した」とバッシングされ、焦ったマッカーサーは1948年（昭和23年）の日本国民に向けた年初演説で「個別的な苦境は避けられない。日本国の経済は現状困窮状態にある」と語り掛けたが、それを劇的に改善させるような見通しは全くなかった。そこで、GHQはデトロイト銀行頭取ジョゼフ・ドッジを、公使兼GHQ財政顧問として呼び寄せて日本経済復興の舵取りを行わせることとした。ドッジは、日本経済を安定成長させるためには、悪性インフレを鎮静化させることが急務と考え、通貨供給量を抑制するため、徹底した歳出削減による超均衡予算を組むこととした（ドッジ・ライン）。その緊縮財政のためには、終戦後の外地引揚者の雇用の受け皿として肥大化していた公務員の大幅な人員整理による人件費圧縮が不可避であった。
さらに、マッカーサーが頭を痛めていたのは、日本の経済復興だけではなかった。GHQによる労働改革により、戦後になってから組織化が推奨されるようになっていた労働組合が、マッカーサーが合法化した日本共産党の支援もあって、各事業所で大きな力を持つようになっており、各企業で労使間の対立が激化していた。1947年（昭和22年）2月には、日本共産党中央委員伊井弥四郎が最高責任者としてゼネラル・ストライキ（二・一ゼネスト）を計画していたが、マッカーサーは伊井を呼びつけるとゼネストの中止を命令している。マッカーサーはさらに、過激化している労働運動を抑圧するため、1947年（昭和22年）にアメリカで成立したタフト＝ハートリー法を手本にして、翌1948年（昭和23年）7月になると、首相の芦田均に「国家公務員法改正に関する書簡」（マッカーサー書簡）を送って、「公務員法を制定し、公務員の団体交渉権を規制し、争議権を消滅させるように」と命じ、公務員の労働運動を制限した。これらのGHQの動きは、これまでマッカーサーに信頼を寄せてきた労働者階級を失望させて、裏切られたという想いを抱かせることとなった。
この「マッカーサー書簡」と同時に日本政府に命じられたのが、国有鉄道事業を、官設官営事業からより効率的な営業が可能な公共企業体へ組織改編させることであった。国鉄は従業員の大量余剰によって、戦後に入ってからは巨額の赤字を計上し続け、国家予算一般会計の負担となっており財政健全化の足かせとなりかねなかった。そこでGHQは、国有鉄道や煙草や塩などの専売事業といった現業部門は、国家権力の行使に関係しておらず、その従業員も単に事業体の運営に従事しているのに過ぎないので、その現業部門を日本国有鉄道や日本専売公社といった、独立採算制の公共企業体に転換したうえで、従業員の労働争議権の制限は一般公務公務員よりは緩和するという特典を与えることを命じたものであった。有無を言わせないGHQの命令に対し、日本政府は手探りで準備を進め、マッカーサーの勧告のわずか5か月後の12月20日に、政府の国有鉄道事業を分離独立させるための「日本国有鉄道法」が公布された。
1949年（昭和24年）2月の総選挙で圧勝した民主自由党は、戦後初めて単独での第3次吉田内閣の組閣に成功した。総理大臣吉田茂は安定した政治基盤で、ドッジラインの緊縮財政策を進めていくこととなった。「日本国有鉄道法」によって、6月1日に公共企業体としての日本国有鉄道が発足したが、5月には、現時点で60万人に膨れ上がっていた国鉄職員を2段階で約10万人削減するという「行政機関職員定員法」が公布されており、公共企業体となった国鉄最初の大仕事が大量の人員整理となってしまった。この大量の人員整理には、単なる人件費の圧縮という目的以外に、「国鉄は人が多すぎる。いわゆる大家族主義という美名のもとに不要な人間がたくさん遊んでいる。これではまるっきり企業体じゃなくて友好団体だ」「ペンシルバニア鉄道は日本の国鉄の総延長距離の90％に相当する11,000マイルを13万人の従業員で運営している。グレート・ノーザン鉄道に至っては9,000マイルを、わずか30,000人の従業員で運営しており、日本の国鉄は人員過剰だ」というGHQの民間運輸局（CTS）の思惑が色濃く反映されていた。
人員整理での一番の障害が、活発な労働組合活動であった。他の一般公務員と異なり労働争議権が認められた国鉄労働組合は、その組織規模から全国の労働組合の先頭に立っており、この人員整理計画についても「国鉄防衛闘争」と規定し、政府や国鉄経営側と激しく対立する姿勢を見せていた。組合側の闘争心は高まる一方で、雲行きは刻一刻と険悪さを増しており、街頭には赤旗を掲げたデモ隊が徒党を組み、定員法をブッつぶせとのアジ演説が各地でおこなわれた。「クビ切り断固反対」のビラもあちこちに貼られ、一触即発の情勢と危ぶまれた。一方で、CTSは日本政府に対して国鉄人員整理の詳細な指示を与えていたが、そのなかで「怠惰で反抗的、欠勤しがちで効率の悪い職員並びに他の諸点から望ましくない職員は最初に解雇される」という指示があった。「怠惰で反抗的、欠勤しがちで効率の悪い職員」については、職務態度の悪い職員、定年超過職員、病弱職員などが想定されていたが、「他の諸点から望ましくない職員」というのは具体的な指示はないものの「共産主義者とその同調者」のことを暗示していた。GHQや日本政府は人員整理を利用して、国鉄内からの左翼系組合員排除を画策しており、対決は避けられない情勢であった。
事件の経過 > 下山定則初代国鉄総裁

このような過酷な状況下で、政府は初代国鉄総裁の人選に苦慮していた。国鉄総裁と言っても、給料は国家公務員の規定に準じるため、その責務に対する対価としては不十分で、また接待交際費などの自由にできる予算もなかった。当時の関係者からは「よほど殉国的な方か、あるいは非常に勇気のある方か、あるいはおバカさんでなければやらない」と言われたほどであった。政府は首相経験者や財界の大物などに打診したが、まったく引き受ける者はおらず、最終的には内部昇格しかないということになり、永年国鉄に勤務し、現在は運輸次官となっていた下山定則に白羽の矢が立った。
下山は、東京帝国大学の文系学部卒が幅を利かせる運輸省内で、東京帝国大学工学部機械工学科卒業の技術職としては異例の出世を続けており、運輸次官への就任も二段階特進と言われていた。国鉄総裁についても、GHQの意向は総理大臣クラスの大物であり、事務次官上がりの下山としては異例の出世であった。下山に白羽の矢を立てたのは、当時の運輸大臣の大屋晋三であったが、当然にGHQと事前相談があっての決定であり、アメリカの「技術家偏重の人事」の伝統も大きく影響していた。下山は悩みながらも、最終的には引き受けることとし、6月1日に発足した日本国有鉄道の初代総裁となった。
下山の国鉄総裁就任時の国労は、日本共産党系と民主化同盟系（全国産業別労働組合連合の前身）が激しい主導権争いをしていたが、中央闘争委員会の会議でストライキを含む実力行使による抵抗を議決していた。しかし、過激な日本共産党系の委員に対し、民主化同盟系の委員は実力行使には反対で、議決も14：12と僅差となり、国労中央闘争委員会の方針は統一感を欠いていた。そのため、実力行使の決議があっても、現場に中央闘争委員会からその指示がされることはなかったが、国鉄当局から、国電のダイヤ改正と、新ダイヤに対応するための車掌の新しい勤務時間制の導入（新交番制）など、人員整理に向けての準備と思しき業務命令が出されると、現場の組合員の反感が高まっていった。そして、東神奈川車掌区や千葉車掌区など、現場の職場単位での大会でストライキ決行の決議がなされると、現場は国鉄当局に新交番制など人員整理準備の延期を迫ったが、国鉄当局側は頑なに拒否し、東神奈川・千葉車掌区の幹部19人を業務命令違反を首謀・扇動したとして懲戒免職処分にした。この国鉄当局の強硬な措置に激高した東神奈川車掌区400人の組合員が、6月9日午前11時45分からついにストライキを決行、6月10日には三鷹電車区、中野電車区、中野車掌区が続き、中央線、総武線、京浜東北線が始発から運行を停止した。11日には組合員が勝手に電車を運行させて、乗客を無料で乗車させるという「人民電車事件」を引き起こした。
下山は就任早々にこの難局への対応を余儀なくされたが、国電ストライキは国鉄当局だけでは対処できず、GHQが介入した。スト開始翌日の6月10日、GHQのロバート・T・エーミス労働課長は、まず国鉄労働組合副委員長の鈴木市蔵（委員長の加藤閲男は国際会議出席のため長期外遊中）ら委員を呼びつけると、国電ストライキの即時中止を求めたが、持ち帰って開催した中央闘争委員会の会議は紛糾し、現場へのスト中止司令は見送られた。国労側の態度を見て激高したエーミスは、翌11日に、今度は下山ら国鉄経営側、鈴木ら国労側双方を呼びつけると、強い態度で「国鉄電車のストライキを即時中止せよ」と命じた。GHQの強硬な姿勢に、さすがに国労側も抵抗は困難と悟り、その夜に中央闘争委員会から現場にストライキ中止の指示が出された。このストライキと「人民電車事件」に対しては、下山は厳格な処分を命じ、関係者66人が懲戒解雇されて、国労はこの実力行使の失敗で大きな打撃を被った。国労の実力行使をどうにか凌いだ下山であったが、不逞外国人にも目の敵にされていた。ある日、終戦により故郷に引き揚げようとしていた台湾人の集団が、下山の局長室まで乗り込んでくると、集団暴行を加えて下山は負傷を負ってしまった。このときに、下山は股間の局部を蹴り上げられ悶絶したとも言われる。
この様な状況下で、下山は人員整理の責任者として国労との交渉の矢面に立たされたが、実際には下山に何の権限も与えられていなかった。「行政機関職員定員法」では附則で団体交渉を禁じており、約10万人の人員削減は交渉の余地のない強制的なもので、運輸大臣の大屋晋三は、7月2日の国労側に対する人員削減の説明の際、団体交渉を要求する副委員長の鈴木に対して「団体交渉は定員法で禁止されている、できないことは最初からわかっている」「お茶のみばなし程度」であれば応じると突き放し、同席していた下山にも「交渉を認めようとしても、私はそれを許すわけにはいかない、それだけははっきりと言明しておく」とくぎを刺している。翌7月2日にも、大屋を除いた下山以下の国鉄経営側と国労の話し合いの場が設けられたが、開始早々に下山は「念を押すようだが、団体交渉はできないようになっている」「組合の合意がなくとも、当局は既定方針通り実行する」と言い放ち、国労側の質問だけを聞き取ることにしたが、それも一方的に国労側がまくし立てるのに対し、下山以下国鉄首脳陣はほぼ沈黙しており、重苦しい空気のなか7時間を経過した午後17時ごろに、下山が一方的に「もう、これで話を打ち切りにしたいと思う」と言って、国鉄首脳陣は席を立ってしまった。国労の団体交渉の要求は実現することもなく、7月5日には、3万700人の従業員に対して第一次整理通告（＝解雇通告）が行われたが、この日に下山は突然、謎の失踪をすることとなる。
事件の経過 > 失踪後の目撃証言

失踪直後の下山と思しき人物の目撃証言は、事件に対する国民的関心の強さから警察に大量の情報が寄せられ、その数は2か月で1,050件にも及んだが、なかには捜査上の参考に取上げるに足らない、かなり荒唐無稽なものも多く、信頼性が高いと判断された245件について追跡調査を行い、さらに警察による徹底した地取り捜査もあって、三越店内に消えてから轢死体として発見される前まで80数人の証言が得られている。（警察捜査の詳細は#捜査方針の変遷参照）その中から、警視庁から流出した内部資料「下山国鉄総裁事件捜査報告」（通称「下山白書」）に記載されている証言を中心に抜粋する。（「下山白書」の詳細は#「下山白書」の流出参照）
事件の経過 > 失踪後の目撃証言 > 三越およびその周辺

9時35分頃、50歳くらいの背が高く髪を分けた薄ねずみ色の背広を着用した人が1階北口寄りの化粧品売り場の前を行ったり来たりしていた。後にニュースで知り、この人が下山ではないかと思った。（三越店員19歳）
午前10時少し前、草履のケースの前で1人の男が品物を見ていた。50歳くらいで中肉、顔色は白い方で、髪は分けてあずき色の洋服を着ていた品の良い落ち着いた会社重役タイプ、下山かどうかはわからない。（三越店員21歳）
午前10時15分頃に地下鉄入り口付近を、年齢は50歳前後、背丈約170cm、体重約65kgぐらいの太った男が通った。額が広く眼鏡をかけた社長タイプ、白いワイシャツ、ねずみ色の背広、帽子は被っておらず手ぶらであった。その男の後ろを2～3人の男が同時に階段を降りて行ったが、連れかどうかはわからない。報道を見て、自分が見た人物が下山だと直感した。自分は長年案内係をしてきたので、1回見れば人相や服装を忘れない自信がある。（三越社員35歳）
三越地下鉄口の地下飲食街の中にある喫茶店「香港」に、午前10時開店後まもなく、最初の客として、眉が下がって身体の大きい50歳ぐらいの男と、2～3歳若そうな男の2人連れが来店した。2人はウェイトレスが運んできたソーダ水を飲みながら会話をしていたが、50歳くらいの男は、若い男の話をフンフンと聞くだけで何も言わなかった。やがて50歳の男は困ったようにテーブルの両脇に両腕をついて頭を抱え込んだという。2人は30分ほど在店して出て行ったが、勘定は若い男の方が払った。（喫茶店「香港」のコック、バーテン、ウェイトレス）
三越歩道上でライターに石や油を補充するアルバイトをしていたが、午前10時20分～30分ごろに三越正面から出てきた男が立ち止まって、両手をズボンのポケットに入れて4～5分間ぼんやりと考え事をしていた。その男は年齢47～8歳、身長172cm～175cm、背広上下に白いワイシャツを着用し、縁の太い眼鏡をかけた上品な人であった。やがてその男は「油を入れてくれ」と売り場までやってきた。その男の出したライターは進駐軍が持っているジッポーかシルバーのどちらかだった。（学生18歳）
午前11時13分頃、三越地下入口の通路の曲がり角で、黒いロイド眼鏡をかけ、灰色の服を着ていた重役タイプの男が、足を鉄板の上に乗せながら3人の男と話し込んでいた。3人の男のうち1人は50過ぎのやせ型で背は低く金縁眼鏡をかけ、小学校の校長先生といった風体であり、他の2人の男は刑事のように見えた。後に報道によって下山の写真を見て、自分が目撃した重役タイプの男と似ていたので、知人の警視庁警察官を通じて届け出た。（主婦）
事件の経過 > 失踪後の目撃証言 > 地下鉄

午前11時23分渋谷発浅草行きの地下鉄の先頭車両に乗って着席していたが、日本橋駅か末広町駅の間の駅で乗った50歳ぐらいの男に足を踏まれた。男は考え込んでいて詫びもしなかったので、変な奴だと思って足の先から顔まで見上げたのでよく覚えている。身長は170cm～172cm、髪は七三分け、白いワイシャツにねずみ色の洋服上下、チョコレート色の短靴を履いており、所持品はなかった。自分は上野駅で降りたが、男は浅草駅方面に乗り続けた。（自営業43歳）
時間は覚えていないが、浅草地下鉄駅1番ホームから来た人が下山のような人相、着衣であった。（靴磨き65歳）
このあと2時間以上目撃証言が途絶える。
事件の経過 > 線路上とロープ小屋の血痕 > 朝日新聞記者矢田喜美雄が血痕を指摘

7月18日に朝日新聞の下山事件担当記者矢田喜美雄は、下山の司法解剖をした東大の桑島から、GHQ憲兵司令部・犯罪捜査研究室（CIL）のフォスター軍曹という憲兵が、轢断地点付近にわずかな血痕を見つけたとの情報を入手したので、調査をするように勧められた。しかし、この血痕が発見された経緯は、当時の関係者の記憶が曖昧であり、なぜ矢田が主張するように、突然にアメリカ軍の憲兵が登場して、このような重大な発見をしたかも全くの謎であった。矢田に情報を提供したはずの東大法医学教室の桑島の同僚で、血液調査担当であった中野繁は、矢田が自ら「ひょっとしたら轢断面の上手の方に、下山さんの血痕があるんじゃないか」などとしきりに調査の必要性を主張していたのを聞いている。同じ東大法医学教室の野田金次郎も矢田が「現場周辺に血痕のようなものがある気がするんだ。そこを調べてみたい」と依頼に来て、野田は矢田の想像力の豊かさに感心したという。そして矢田自身も雑誌『中央公論』昭和26年1月号に寄稿した『下山総裁の血の謎』という記事で、自分のことを「ブン屋」と称し、その「ブン屋」が自ら探し出したと書いている。
捜査関係者の血痕の記憶が曖昧なのは、事件直後の徹底した現場検証の際に、その時点で血痕があれば、まだ新鮮だったはずであり、多数の鑑識員がまず見逃すはずがないという考えに基づいていた。これは当時、事件現場の鑑識に携わった鑑識員のほぼ一致した見解であり、鑑識課長の塚本恭久は、血痕があったとしても、油じみなどとの区別が難しい古い血痕であったはずと述べている。しかし、矢田の通報もあって、7月19日には警視庁も血痕の調査をすることになった。血痕の調査には、矢田も加わり、矢田は自分のハンカチで1本1本枕木を拭いて、様々な枕木の染みから血痕らしきものを探し出すと、持ってたガラス片で血痕を枕木からはぎ取って回収して回った。そしてその血液らしきもの東大法医学教室に持ち込んで桑島に鑑定を依頼したが、量が少なく、人間の血液であるかも判定できないかもしれないという回答であった。一方、警視庁も課長の塚本以下9人の鑑識員を投入して鑑識を行った。科学捜査研究所顧問浅田一の監修も受けて、慎重な検査も行ったが、結局は現場の血痕が下山の血液に結び付くという結論は得られなかった。
しかし、矢田は血痕に固執し、もっと効率的な調査法はないか野田に助言を求めた。野田はルミノール薬であれば、暗闇で血液に噴霧すれば光ることを矢田に教え、実際に実践して見せた。この当時はルミノールは一般的な薬品ではなく、東大法医学教室でも多くは持っていなかったうえ、そもそも製薬会社ですら在庫があるか怪しかった。そこで矢田は自ら薬問屋を訪ねると、私費でわずかに残っていたルミノールを買い占めた。7月22日の深夜0時から矢田は同僚記者と2人で枕木にルミノールを噴霧して回った。効果はてきめんで多くの枕木が蛍光色で光っており、多数の血痕が発見された。その血痕はあたかも酔っ払いが歩いているような千鳥足状になっており、矢田は他の場所で殺害した下山の遺体を、犯人たちは線路上を歩いて運搬したが、重かったので、ふらついたうえで、ときどきは遺体を置いて休憩したのではないかと想像した。
東大法医学教室が関係しているとはいえ、新聞記者単独の現場検証の真似事のような調査であったが、古畑に報告したところ、東大が主張する「死後轢断」説を補完する材料にもなると好意的に受け入れられ、東京地検への紹介状を書いてくれた。矢田はその紹介状を持って東京地検刑事部山崎刑事部長と、一貫して他殺説を主張してきた主任検事の布施と面会を求めたところ、布施は来客を断ってまで矢田を招き入れて協議し、矢田の説明の下で東京地検と東大法医学教室共同で再度ルミノール検査を行うことを決めた。その後、東京地検と警視庁の協議により、警察からも鑑識課長の塚本と矢田も立会人で加わることとなった。
事件の経過 > 線路上とロープ小屋の血痕 > 検察・警察と東大による合同調査

合同検証は25日の午後23時から開始された、改めてルミノール検証が行われた結果、次々と枕木が蛍光色で光り、捜査員や研究員は徐々に上り方面に捜査範囲を伸ばしていくと、血痕は轢断地点から上り方の荒川鉄橋方面まで約199.3ｍ続いていることが判明した。おおむね血痕は4群に分かれており、合計で46か所も見つかった。さらに、血痕が途絶えた場所の土手下には、廃屋のような小屋が見つかった。捜査員はその小屋に注目し、ルミノールを噴射したところ、扉や柱など17か所に反応があった。この検査結果で矢田は、他で殺害された下山の遺体を犯人らがまずこの小屋に運びこんだ後に、土手を登って線路上を轢断現場まで運んで、その後に線路上に遺体を放置したと推定した。
この推定を証明するには、線路上や小屋の血痕が下山のものであると証明する必要があった。下山の遺体から保存していた血液は相当量あったが、ABO式血液型でのA型の判定はできても、それ以上の判定はできなかった。そこで古畑は親族の血液型から下山の血液型を推定することとし、東京在住の3親等16人の親族の協力を得て、AMQ型70％、AMN型30％の確率であると推定した。東大法医学研究室では、採集した血痕の血液型検査が進められていたが、これらの血痕のうち、検査可能な39検体のうち29検体が人間の血と確認された。このうち、ABO式血液型検査で検査できた15検体はすべてA型と鑑定されたが、下山と同じ型の可能性が高いAMQ型は4検体に過ぎなかった。
注目は、土手下にあった小屋から発見された血痕であったが、捜査一課は小屋の所有者の大村常太郎を探し出して、この小屋は大村が1935年（昭和10年）ごろに作って、1945年（昭和20年）8月までマニラロープ製造に使用していたことを聞きだした。そのためこの小屋は「ロープ小屋」と呼ばれるようになった。さらに捜査一課は「ロープ小屋」が1946年（昭和21年）2月に釣り糸製造業の角田に貸し出されていることも掴んだ。角田は1948年（昭和23年）5月まで釣り糸の製造に使用しており、その際に薪割り中に斧で大けがをして血痕が小屋に付着したと証言した。ロープ小屋の扉についていた血液は、東大法医学室の検査によって下山と同じ型の可能性が高いAMQ型と鑑定されていたが、角田の証言を確かめるため、東京地検の依頼で東大法医学教室が角田の血液型検査を行った結果、ANQ型という結果が出て、角田の血液ではないことが判明した。
しかし、この血痕については、その内容が時代を経るに従って二転三転している。まずは、検出された血痕の多くが下山と同じ血液型であったという主張は矢田の著書の記述によるものが中心であるが、事件当時に東大法医学教室で血液の鑑定を行った中野は、後年になって、採集したサンプル量ではQ型を特定することまではできなかったと証言しており、さらに、生の血液ではない乾いた血痕ではMN型やQ型を特定するのは困難とも証言している。また、東大法医学教室がANQ型と判定した角田の血液型は、警視庁の鑑識課の検査ではAMQ型と鑑定されており、警視庁では、小屋内の血痕は角田のものという判断がされている。
肝心の矢田の記憶も変化しており、長年の取材の成果をまとめた著書『謀殺・下山事件』では、下山と同一の可能性が高いAMQ型の血液が、「ロープ小屋」の扉を始め多数発見されているような記述であったが、のちに、作家松本清張をはじめとする他殺説を主張する有志により結成された「下山事件研究会」からの聴取に対しては、AMQ型の血痕は信号付近から2か所しか検出されておらず、肝心のロープ小屋の扉の血液型はAM型であったと主張を変えている。いずれにしても、この時代においては血液型だけで個人を特定はできず、それが可能になるのはDNA型鑑定が普及してからであり、他殺の方向で捜査を続けていた捜査二課二係も血痕の捜査を続けたが、結局、犯罪の疑いはなく捜査を終えている。
そもそも、下山の遺体からは血液がほとんど失われており、遺体運搬時にこれほどの血液をまき散らしているのは、他殺説で主張されている、他の場所で下山の血を抜いて失血死させたという死因とは矛盾しているという指摘もある。それでも警視庁捜査一課は可能性を検証するため、下山と同じ重さの75㎏の砂袋を使って遺体運搬の実験をおこなった。実験は想定された7ルートで行われ、その所要時間や困難度を判定する本格的なものであったが、実験の結果、「運搬方法を現場で実施した結果不可能ではないが極めて困難である事が認定される」という結論に至った。結局、見つかった血痕について捜査一課は、当時の列車のトイレは垂れ流であり、排泄物を線路上にまき散らしていたので、排泄物に混じった乗客の血液にルミノールが反応したのではと判断している。
事件の経過 > 遺留品

現場からは下山の多くの遺留品が発見されているが、生前には確実に所持していたはずなのに発見することができなかったものもある。その一部を抜粋すると、ロイド眼鏡、ネクタイ、ジッポーライター、シガレットケース、シガレットホルダー、シャープペンシルなどであり、警察は捜査員を動員して必死の捜索を行ったが、ついに発見することはできなかった。これらの物は、そのうちの1部であれば、機関車に挟まって遠くまで運ばれた可能性もあるが、それにしてはあまりにも数が多く、特にヘビースモーカーであった下山の喫煙道具一式が見つからなかったのは不可解であった。この所持品の一部が最後まで見つからなかったことが、東京地検主任検事布施が他殺と考えた要因の一つとなり、「下山氏がもっていた眼鏡、ライター、シガレットケースがどこにも発見されず他殺の解明に努めた」と述べている。
喫煙については、旅館「末広屋」で下山と思しき人物が休憩した際に、喫煙した形跡がなかったこともおかしいと指摘されており、下山替え玉説の証拠ともされている。ただし、事実としては、事件後数日経過した警察の捜索の際に吸殻がなかったというだけで、「末広屋」の女将は下山と思しき人物の喫煙の有無については語っておらず、下山と思しき人物の喫煙の有無は不明である。吸殻が無かったのは、女将や他の家族が、部屋の掃除をいつものルーチンワークで行った際に処分されてしまっただけの可能性もあり、下山と思しき人物が全く喫煙をしていなかったと決めつけることはできない。
見つかった遺留品についても謎の多いものがある。下山名義の東武鉄道優待券も見つかっているが、五反野駅員に目撃された下山と思しき人物は改札で切符を渡しており、なぜ優待券を持っていたのにわざわざ切符を購入したのかも謎とされている。
下山が着用していた、背広上下、ワイシャツ、肌着、褌、靴下、靴の衣服などは現場で回収された後、捜査一課が保管していたが、警視庁の屋上で4～5日間も天日干ししたあとで、一旦東京地方検察庁に提出され、その後に警視庁で鑑定された。警察の鑑定が終わった後、事件後50日が経過した頃に、衣類などや遺留品は古畑ら東大法医学教室に送られてきたが、古畑は特に鑑定する必要もないと判断し、そのまま警視庁に送り返そうとしていた。そこで、秋谷が鑑定したいと申し出て、自分の研究室に移管させた。秋谷研究室による衣服や他の遺留品の鑑定結果は鑑定書として纏められて、東京地検の正式な資料として採用されている。この秋谷の鑑定書は1973年（昭和48年）まで公開されることはなく詳細は不明であったが、文芸春秋社が鑑定書と推定される資料を入手し、1964年8月号の紙面にて公開した。
多くの目撃証言で登場する、チョコレート色の靴も秋谷らによって鑑定された。毎日靴の手入れをしていた書生の証言によれば、下山はこの靴を大切にしており、必ず橙色のコロンブス靴クリームを使って磨かせており外で靴磨きに磨かせたことはなかったという。だが、秋谷の鑑定書によれば、鑑定した靴にはコロンブスではないメーカーの焦げ茶色のクリームが塗られており、塗り方も書生の丁寧な塗り方とは異なり、靴紐や紐を通す穴などにクリームが付着している乱雑な塗り方であったと記述されている。この鑑定に対しては、靴磨きを商売とする者がこの様な乱雑な仕事をすることはあり得ないし、また靴紐の結び方も、下山の妻は下山の結び方とは全く違うと証言しており、下山が殺害されたときには靴は履いていなかったとして他殺説の裏付けともされる。
しかし、公開された鑑定書を、ジャーナリストの佐藤一が、東大法医学教室で下山の靴の鑑定を担当した塚元久雄教授（事件当時は助教授）に見せたところ、自分は靴クリームを検査した記憶はないし、そもそも靴クリームのメーカーの特定は不可能であると証言している。塚元は、実際に下山の靴を検査した自分に全く覚えがない記述があるのを見て不信感を抱き、佐藤に「これはちがうな。あとのほうになるとまるで推理小説だね。僕は鑑定書とはおもわんね」「秋谷先生にこれが本当に鑑定書なのか聞いてみてよ」と公表された鑑定書は改ざんされていると指摘し、秋谷に確認するように依頼している。その後、佐藤は秋谷に何度も取材を試みたが、当時の捜査関係者以外には話すことはできないとして、取材を拒否されて結局真相は判らなかった。
塚元が改ざんを指摘した鑑定書については、鑑定書内で記述が矛盾して統一されておらず、靴に関する記述は「靴は警視庁鑑識課で検査後のもので、外部の汚れは殆どなく、磨かれたようにキレイであった」で始まっているのに、靴クリームについての記述になると「塗り方が乱暴」などと書かれていた。また、仮にこの鑑定書の記述が正しかったとしても、機関車底部に付着している油も焦げ茶色で固まっているものもあり、その油が付着した可能性や、秋谷らが調査するまでに2ヶ月間もの期間があり、その間に警察や東京地検といった関係先を転々としており、靴クリームが変色した可能性も指摘されている。
靴底には、五反野を半日歩き回ったのにも関わらず、砂や土が全く付着しておらず、付着していたのは1円玉大のアスファルトと微量の緑色色素であった。緑色色素については、警察の鑑識によりクロロフィルが抽出されたため、現場付近の草を踏んで着いたもので、アスファルトは現場付近の目撃情報であった、下山とが走ってきた貨物列車を避けるため、東武線高架下から2本目の電柱に身を寄せた際に、半乾きのコールタールを踏んで付着したものと判断された。ただ、この緑色色素については、秋谷の鑑定では、クロロフィルではなく工業用染料のマカライトグリーンであったとされており、他の多くの秋谷が手掛けた鑑定と同様に、警察と鑑定結果が相違している。
事件の経過 > 下山油 > 下山の衣服より油と塩基性染料検出

下山の衣類も、朝日新聞記者の矢田喜美雄同席の下で秋谷の研究室が調査した。まず秋谷らが注目したのが、下山のワイシャツや下着、靴下に大量の油が付着していたことであった。矢田の記憶によれば、衣類の包装紙を開けた瞬間に異様な匂いがたちこめ、包まれていた衣類はおろか包装紙までがベットリと油まみれであったという。一方で上着や革靴内部には付着の痕跡が認められなかった。油を衣料から抽出したところ85.3gもの量となり、秋谷や矢田らはこの量の油の付着は自殺では考えられないことだとわき立った。さらに徹底した付着物の調査が行われ、背広やワイシャツから、色素とみられるものも検出された。なお、矢田によれば、この色素を検出したのは自分で、この頃には朝日新聞社の記者でありながら、東大法医学教室の臨時研究生として雇用され、わずかながら給料も受け取っていたという。矢田によるさらに詳細な鑑定の結果、背広上着とワイシャツとハンカチと靴から、青緑、紫、赤色、褐色の4色が検出された。この色素は検査の結果、塩基性染料と判明した。主にアルコールやシンナーなどに溶解し、皮革製品、ウール地衣料、金属製品、木製品の染色に使用されるものであった。
矢田は秋谷と申し合わせると、油と塩基性染料の発見を一緒になって東京地検に届け出ている。東京地検では検事正の堀忠嗣、次席検事の馬場、主任検事の布施が秋谷と矢田を恭しく迎えて、「ここまでの情報を総合すると、犯行現場の発見をすぐにやるべきだという結論になりました。これまでのご協力を感謝します」と頭を下げたという。他殺説で捜査を続ける東京地検は秋谷らの調査に期待するようになり、正式な鑑定命令を出した。ここで晴れて秋谷らは公式に油や塩基性染料の調査ができるようになり、研究室の研究員だけでは足りないので、応援を呼んで調査を強化した。秋谷は研究員を3班に分け、まずは秋谷が直卒する油の正体追及班に7人、塩基性染料関係は助教授をチーフに矢田を含む5人、残り若干名は他の付着品の調査をそれぞれ担当することとなった。
秋谷らが正体追及した謎の油は、通称「下山油」と呼ばれるようになった。まずは機関車などに使われている鉱物性の油であるか調査するため、田端機関区から鉱物性の油を3種類取り寄せて下山油と屈折率の調査を行ったが、田端機関区の油は鉱物性の油の屈折率であったのに対して、下山油は植物性の油の屈折率であった。さらに研究員は田端機関区で機関車の車底に実際に潜り込んで油を拭ってみたが、わずか4.5ｇしか採集できず、轢死した場合に遺体の衣服につく油は微量にとどまるはずであると主張した。屈折率の調査の結果、植物油と判明した下山油の正体を特定すべく、東京地検と警視庁捜査二課の30人を動員して東京都内で当時使われていた油のサンプルが集めることとした。この当時、油は戦前からの配給制が続いており、油糧配給公団が配給していた。そのため、生産拠点や配給所を追跡することが可能で、東京地検は早速公団に連絡を取ると、帳簿を押収した。そして公団から押収した帳簿の情報をもとに、東京地検や警視庁捜査二課の捜査員が虱潰しに生産拠点や配給所を回ってサンプルを収集した。
新聞記者とは言え、私人に過ぎない矢田が検察の捜査を主導するという異例の展開となったが、矢田の回想によれば、この当時の東京地検と矢田は、明らかに常軌を逸した距離感であった。その典型的な例として、「下山油」の調査のために油糧配給公団から帳簿を押収する際、矢田は次席検事の馬場から人手が足りないので「ニセ検事」をやってほしいとの依頼を受けている。馬場は矢田の派手な恰好見ると、わざわざ検事っぽい黒い服を準備してまで検事に見せかけようとまでしたという。帳簿押収の現場では、矢田はただ突っ立っているだけで何もしなかったが、後日、矢田は偶然に油糧配給公団の管理職にバッタリと出会い、矢田を記憶していた管理職は「検事さん、先日はごくろうさまでした。あの帳簿で何か事件のヒントでもありましたか？」と話しかけてきたので、慌てた矢田は取りあえず口先だけ合わせて早急に退散したということであった。さらには、東京地検に深夜まで入り浸っていた矢田は、12月4日深夜に警視庁捜査本部の坂本が単独で東京地検を訪れて、主任検事の布施に捜査の終了方針を伝えに来た時も同席しており、一緒に坂本の話を聞き、翌朝、検事正の堀に布施がそのことを報告するのを同席して聞いていたと主張しており、これが事実であれば、東京地検と一マスコミの関係としては異例な距離と言える。
警察の捜査 > 捜査態勢 > 捜査一課と捜査二課二係

本事件は上記の通り、警視庁の捜査一課及び捜査二課二係が同時に捜査を行うという異例の捜査態勢となった。この当時の警視庁では、捜査一課が殺人、強盗、暴行、傷害、誘拐などのいわゆる強行犯の捜査を担当していたのに対して、捜査二課は主に汚職や選挙違反以外の公安関係の捜査が担当であった。さらに本事件で主に捜査にあたった二係は、暴力団やその他団体による犯罪の捜査を担当していた。下山怪死の情報を聞いた二係長の吉武辰雄が、下山が国鉄の人員整理で労働組合と対立していたことを知っており、自分たちの領分であると判断して、二課長の松本彊の指示なしに独自の判断で、係の全捜査員30人を本事件の捜査に投入することを決めている。その後、報告を受けた警察庁刑事部長坂本智元は、万全の捜査をという方針から、そのまま捜査二課二係の捜査継続を決めた。しかし、本事件の捜査を主に担当したのは、捜査二課のうちでも二係だけで、三係が事件直後に捜査一課の地取り捜査の支援を行ったが、程なくして、本事件の捜査を打ち切って、通常の業務に戻るなど、他の捜査二課は通常の捜査を行っており、8月1日には松本課長直卒により、他の事件で日本共産党を100人態勢で捜査しているが、二係だけが不参加であった。
7月7日午前9時には初の合同捜査会議が開催され、刑事部長の坂本以下、捜査一課、捜査二課二係、捜査三課が集まって「下山事件特別捜査本部」が設けられたが、本部長坂本の下の現場指揮官は捜査一課の堀崎繁喜、捜査一課二係長金原と捜査三課一係長野田が総合的な指導監督に任じられたが、同じ係長の捜査二課二係吉武には特に役は付かなかった。
初の捜査合同会議の結果、捜査実施担当区域は以下のように区分された。
第一現場（三越周辺）、捜査一課16人、日本橋警察署署員21人、合計37人
第二現場（死体発見現場周辺）、捜査一課24人、西新井警察署署員21人、合計45人
下山の身辺調査、捜査一課2人
別動班、汽車・電車乗務員、情報収集等、捜査三課5人
労働組合、思想団体等、捜査二課二係24人
この捜査分担によって、捜査一課の支援で現場周辺の聞き込み捜査を行っていた捜査二課三係は捜査を打ち切って、後は捜査二課二係が自分たちの専門分野である労働組合等への捜査を担当することとなった。なお、事件後かなり経ってから、朝日新聞の取材で、捜査二課三係の浅野淳一が、「本部の方針が変わったのは、末広旅館の証言や他の目撃者が出たためだ。一課の“殺し”専門の刑事たちには単純な判断しかできない」「二課に現場をまかせてくれていたら、怪しい男の正体をきっと洗い出していたんだがね」と語ったなどとされているが、「末広旅館」の女将の証言を捜査一課が初めて聞いたのが、この捜査分担が決まった後の正午であり（「末広旅館」女将証言の詳細については#五反野付近参照）、この浅野の証言は記憶違いか、取材した朝日新聞の完全な事実誤認である。また、朝日新聞によれば、浅野が捜査一課の捜査能力を揶揄したとのことであるが、本事件捜査における、捜査一課の刑事たちの印象は、あくまでも捜査二課二係は、本事件が社会的影響の大きい事件だけに、捜査一課の捜査に対する情報関係の応援要員という認識であった。
警察の捜査 > 捜査態勢 > 警察と検察

本事件の捜査を混乱させた要因として、新刑事訴訟法が1949年1月に施行されてからの初の重大事件であったこともあげられる。旧刑事訴訟法では検察に捜査の権限が委ねられていたが、新刑事訴訟法では第一次捜査の権限は警察に移っていた。しかし、東京地方検察庁はそれをよしとせず、その権限はないにもかかわらず、初めから事件捜査に主体的にかかわっていた。特に主任検事の布施健は下山が殺害された（「他殺説」）と考えており、捜査会議では他殺説とは矛盾するような聞き込みをしてきた捜査員が報告すると「そんなバカげたことはあるか」などと叱責してきたという。そこで捜査一課の刑事たちと激しい言い合いになることもあった。東京地検の介入によって捜査が複雑となったのは、証拠品の調査でも同様であった。警察の鑑識が調査して特段の発見がなかった衣服や現場周辺の血痕について、のちに「死後轢断説」（他殺説）を主張した東京大学法医学教室や朝日新聞記者矢田喜美雄が独自に調査し、他殺を示唆するような発見をすると、東京地検が飛びつき、それらの証拠を追認して、東京大学法医学教室や矢田に独自の追加調査を行わせた。
その東京大学法医学教室による独自の調査で、下山の衣服から大量の油（通称「下山油」詳細については#下山油参照）が発見され、これを「他殺説」の重要な証拠になると考えた東京地検が捜査を開始したが、これまで労働組合、思想団体等への捜査や、捜査一課の捜査支援に甘んじてきた捜査二課二係も、吉武の方針で東京地検と協力して「下山油」への捜査に集中していくこととなった。これは、社会的に注目されている重大事件だけに捜査を万全にしたいという刑事部長坂本の方針に基づくものであったが、のちに、捜査一課の方針に対して捜査二課が反発して捜査を継続したなどと喧伝されるようになっていく。しかし、現場経験が少ない捜査二課二係に対する捜査一課の刑事たちの目は、対立と言うよりは冷ややかで、東京地検や、東京大学法医学教室からの指示で、捜査一課からの視点では的はずれな力仕事をさせられているのを見ていた、捜査一課で後に昭和の名刑事と称された平塚八兵衛は「なにを、まぁ、やってるんだ」と呆れていた。
警察の捜査 > 捜査方針の変遷 > 他殺説優勢

この事件に関しては、警察の捜査において、下山の死因が自殺か他殺かの判断が変遷していった。まずは、7月6日の東京大学法医学教室による「死後轢断説」の鑑定によって、下山は先に殺害され、その後に機関車に轢断されたことが示唆されると、日本政府を始め、世論は一斉に「他殺説」になびいていったが、この時点において警視庁捜査本部は、「死因はまだ判明しない」「他殺の疑いはあるが断定できない」と拙速な判断はせず慎重であった。しかし、現場で捜査をしている刑事の印象は他殺に傾いており、7月7日に捜査本部で初の合同捜査会議が開催されたが、その会議では意見を述べた捜査一課の全21刑事のうち、他殺もしくは他殺の可能性が高いと考えていた刑事が11人、自殺が4人、残りが不明もしくは5分5分と、世論の流れと同様に他殺と考えていた刑事が多かった。のちに、作家松本清張らの他殺説主張者からは、捜査一課は「多年の経験によって培われたカン」によって現場に駆けつけて捜査した結果、自殺と決めつけて捜査を進めたなどと指摘されるようになるが、事実は全くの逆で、主任刑事の関口の回想でも、捜査開始直後の捜査一課の刑事の多くが他殺と信じており、前年に発生した帝銀事件に引き続いて、重大事件を解決して警察功労章が授賞できると張り切っていたという。帝銀事件で警察功労賞を受賞した平塚も「これはまた功労賞ものだ」と張り切っていたので、先輩刑事から「お前、またねらっているのか」とひやかされている。
このような捜査一課の刑事たちの空気のなかで、慎重な見解を公表していた警視庁捜査本部であったが、警視総監の田中は斎藤昇国家地方警察本部長官に対して「最初の捜査会議の空気としては、集団の力による殺人方法がとられたのではないかという見方が強い」という本音の報告を行っており、また、東京地検でも次席検事の馬場が「自、他殺両捜査で行くが、捜査は困難を極めるだろう」と記者会見を行うなど、この時点においては警察と検察の方針に大きな違いはなかった。
初の合同捜査会議の決定により、捜査一課は所轄の警察署の捜査員の支援を受けて、第一現場（三越周辺）と第二現場（死体発見現場周辺）の聞き込みを開始した。捜査は徹底的に行われ、三越周辺では、三越店員435人に加えて、地下の映画館関係者16人と三越の店舗上階に入居している各種事務所関係者にも聞き込みが行われた。さらには、地下鉄の飲食街や、三越から死体発見現場までの地下鉄沿線の各百貨店店員など325人、地下鉄駅員約10人にも聞き込みした。その結果、複数の目撃証言が寄せられたが、その中には、三越周辺で下山と思しき人物が2～3人の男に追われていたり、複数の男と喫茶店や地下道で会話していたなどの証言もあり、この男たちが誘拐者ではないかと色めき立ったが、その目撃談の前後に、下山と思しき人物が、三越の外でライターのガスの補充をしていたなど単独で行動していたという証言もあって、刑事たちはその不可思議な行動に頭をひねっていた。
死体発見現場周辺では、付近にある595戸の民家全てに地取り捜査が行われた。その結果、事件当夜に現場付近を通行した160人が特定されて、詳細な調査や聞き込みが行われ、現場周辺では次々と下山と思しき人物の目撃談が集まった。三越周辺の目撃談は次第に重要性が低下していくことになり、捜査の焦点は死体発見現場の方に移っていった。
警察の捜査 > 捜査方針の変遷 > 自殺説への傾斜

捜査一課の地取り捜査のなかで、特に7日に聞き込みした「末広旅館」女将の詳細な証言が、大きく捜査の流れを変えることになった。報道で事件を知った「末広旅館」の女将は、休憩した人物が下山に間違いないと確信すると、所轄の西新井警察署に届け出た。その後捜査一課の刑事が聞き込みにきたが、「末広旅館」の女将の証言の重要性に驚き、一旦聞き込みを終えると、神妙な顔をして「末広旅館」を後にした。その光景をみていた毎日新聞の記者平正一がただ事ではないと察すると、ベテランの事件記者を呼んで一緒に「末広旅館」の女将を取材したが、女将はベテラン記者をその風貌から刑事と誤認して、先ほどの捜査一課の刑事に話した目撃証言を洗いざらい話してしまった。この毎日新聞のスクープは翌8日の紙面を大きく飾り、この後、毎日新聞は自殺説の方向で報道するようになり、他殺説をとる朝日新聞や読売新聞と紙面上で激しく対立していくこととなった。
7月9日には東京大学法医学教室が「局部を蹴上げられたためのショック死」と下山は殺害されたとの見解を公表し、毎日新聞以外のマスコミや世論は一層他殺説が主流となっていったが、毎日新聞は東京大学法医学教室の主張する「死後轢断説」に疑問を呈していた慶応義塾大学中館の見解を紙面で紹介し、この後、東京大学の「死後轢断説」と慶応義塾大学などの「生前轢断説」が激しく対立していくこととなった。捜査一課も、引き続き他殺を疑って、現場附近において、他殺とすれば容疑者と疑われる者合計481人を徹底して捜査しているが、他殺との確証は得られなかった。
その後も捜査一課は、世論の喧騒に構わず地道な地取り捜査を続け、さらに多くの現場周辺での下山の目撃情報を集めた。その目撃情報を集約すると、下山と思しき人物は、相応の人通りがある東武線と常磐線の交差する高架付近を、一人きりの寂しそうな姿で徘徊していたことになった。捜査一課の刑事たちには、その下山と思しき人物の行動が不可思議に感じられ、下山によく似た別人で“替え玉”だったのではなかったか？という意見も出たが、何のためにそんな“替え玉”を用意する必要があるのか、説明がつかなかった。
他殺説に前のめりであった朝日新聞の矢田は後年になって「警視庁捜査本部は事件が起きて3日目には早くも殺人捜査を打ち止めにした」などと主張していたが、まったくの事実無根であり、下山の初七日も過ぎた7月13日には、捜査一課は37人の刑事を現場に投入し、轢断現場に殺害後の下山の遺体を犯行グループが運搬したという想定で、現場実験が行われている。その実験の結果、轢断現場に自動車でぎりぎり接近できる個所は6か所と判明、一番近い場所で185歩で所要時間2分、一番遠い場所で300歩で所要時間4分という結果が出て、他殺説捜査の参考にされた。しかし、この日までには、他殺か自殺を決定付けられるような材料は何も出ておらず、捜査一課課長の堀崎は記者の囲み取材に対して「他殺と断定すべき材料も今、得ていない。また、自殺と肯定すべき具体的な資料も得ていない」と答えており、迷宮入りも懸念されるようになった。
しかし、ここで難航する捜査に新たな視点が加わる。米子医科大学学長の精神科医下田光造名誉教授が、学会出席のため上京した際にわざわざ捜査本部を訪れて「初老期うつ憂症」による自殺ではないかとの助言をし、後に正式な捜査一課からの要請で意見書を提出したり、また下山身辺での捜査においても、下山の精神状態の悪化を疑わせるような証言が相次いでいた。下山が精神を病んでいたのであれば、現場付近での下山と思しき人物の行動には、自殺前の彷徨いであったとの説明が可能となり、次第に捜査一課の見解は自殺に傾斜していく。さらには、捜査によって下山の失踪前日の行動が明らかになると、「まるで夢遊病者のようだ。首切りのことを考えたら、無理もない。あの人（下山）が死んだのは責任感からだと思う」などと自殺を確信するようになっていった。（下山の失踪前日の行動については#下山の精神状態について参照）
警察の捜査 > 捜査方針の変遷 > GHQや日本政府による捜査への圧力

一方で、日本政府や、GHQは他殺という見解を強めていた。特にGHQは7月7日の時点でGHQ参謀第2部（部長チャールズ・ウィロビー少将、略称G2）が「Murder of Shimoyama」と他殺と断定する報告書を作成し、以下のように記述している。
複数の犯人が殺人事件に関与しているものと認められ、重要な手がかりも得られるものとみられる。
この後も、GHQは捜査に強い興味を示すようになる。検察も日本政府の方針通りに他殺と考えており、福井盛太検事総長は、この事件を公安事件と捉えている旨の発言をしている。東京地検も検事総長の発言に沿って、捜査一課に他殺重点の捜査をしろと盛んに捜査介入していたが、捜査一課は新刑事訴訟法の施行もあって検察の意向通りには動かなかった。
上記の通り、捜査本部は、他殺と考える日本政府や検察から盛んに捜査介入を受けることとなったが、それをどうにか跳ねのけていた。そのため、捜査情報が入ってこない総理大臣の吉田がG2のウィロビーに「警察幹部には捜査の進展状況を報告するように求めておりますが、まだ手元に届いておりません。この事件に関して占領軍がお持ちのいかなる情報でもお寄せいただければ大変ありがたいです」と泣きつく有様であった。捜査会議においては、捜査一課の刑事が、証拠や証言をもとに「これは自殺だ」と主張すると、東京地検主任検事の布施やその他の検事が否定してくるので、お互い感情的になって言い合いとなり、捜査一課長の堀崎が慌ててその場を収めることもあった。
7月21日には、最高検察庁、東京地検、警察による合同捜査会議が開催された。ここで東京地検が、疑義あるところを解明するとして、自殺説、他殺説両方の根拠や疑問点をまとめた資料を作成して、出席者に配布した。（この資料はのちに流出して、足立区立郷土博物館が入手し保存している。詳細は#その他参照）東京地検とすれば、自殺説に傾斜していく捜査一課に釘を刺す目論見もあったが、逆に最高検察庁から会議に参加した木内曽益次長検事は自殺という印象を強めている。この会議が終わった後、同日の深夜23時からと翌22日の午前10時から合計7時間半にも渡って、捜査本部部長の坂本と捜査一課の首脳陣が「生前轢断」を主張している名古屋医科大学の小宮と面談しており、東大法医学教室が主張している「死後轢断」の判定に繋がった解剖所見についての意見を聞いている。
自殺説に傾斜しつつある捜査本部に対して、他殺説を主張する東大法医学教室と朝日新聞記者の矢田は、上記の通り、線路上とロープ小屋に血痕を発見、これに同じく他殺説を主張していた東京地検が飛びついた。東京地検と東大法医学部は、捜査一課に何の連絡もなく、血痕の捜査を開始し、その話を聞いた捜査一課の刑事たちは驚いたが、この血痕の捜査には、労働組合、思想団体等の捜査をして特に成果のなかった捜査二課二係が、坂本の「万全の捜査を」という方針によって加わっている。この後、捜査二課二係は東京地検の方針に従って捜査を継続していくことになる。さらに、東大法医学教室で「下山油」と染料が下田の衣類から検出されると、東京地検と捜査二課二係はその捜査に集中していくようになった。
捜査一課は東京地検が自分たちを除外して進めている血痕や「下山油」の捜査にも冷静で、7月28日の夜には、東京地検の「ロープ小屋」から線路を伝って下山の遺体を轢断現場に置いたという推定を検証するため、下山の遺体に見立てた同じ重さの砂袋を使って4人がかりで運搬実験を行った。この実験を見た、朝日新聞記者の矢田は、自分と東大法医学教室に対する当てつけのデモンストレーションだと嘲笑ったが、捜査一課が何度も実験を重ねた結果、犯人たちが4人がかりで下山の遺体を運搬して轢断現場に置き、その後にロープ小屋まで帰るためには15分～20分かかることが判明した。現場付近は、東京都市圏外ではあったが、近くの湖沼での食用ガエル獲りや、養殖池の見回りや、すぐ近くの荒川鉄橋を渡る人などで夜中でも相応の人通りがあった。さらに近くには警視庁の中ノ橋駐在所もあって、わざわざ犯人グループが見つかる危険を冒して、こんな危険な場所で遺体運搬などはしないだろうと考えられた。また、捜査一課の聞き込みにより判明した、午前0時前後に轢断現場付近を通行した7人もの通行者からの目撃証言もなく、7人全員がこの異様な作業光景に全く気が付かなかったとは考えにくいという判断に至り、捜査一課は下山の遺体が運搬された事実はないと判断した。