名古屋女子大生誘拐殺人事件
同夜、木村は母の家に行き、集った兄や叔父の前で、借金のほぼ全貌を告白したが、借金を逃れて逃亡してはならない旨を諭され、逃亡を断念、その日は丙宅に泊まった。結局、借金は同夜から翌朝にかけ、木村や甲(木村の義父)のそれぞれの親族が話し合い、分担して返済することになった。翌日(12月6日)18時23分ごろ、木村は名東区藤見が丘地内公衆電話ボックスから、A宅に最後(25回目)の電話をかけ、「〔A〕ちゃんに会わすように一度段取りするから」などと話したのを最後に、A宅への連絡を絶った。それまでの電話で、木村はAの親族を装って彼女の安否を気遣う態度を取っていた捜査員に対し、電話で「〔Aには昼食として〕寿司を食べさせた」「〔Aの好物である〕コーヒーはたくさんある」「〔Aは〕英語の辞書を読んでいる」などと話していた一方、「Aの声を聞かせてほしい」という要求に対しては「Aちゃんと話をして、かけられたらかけさせる」「そういうように段取りしてみる」などと応対していた。なお、6日20時32分以降もA宅には1回ベルが鳴っただけで切れる電話や無言電話、「Aさん死んだよ」などの電話が計32回にわたってかかったが、これらの電話は木村とは無関係な第三者によるいたずら電話だった。
その後、木村は「寿し富」を閉店し、知人の鮮魚業者を通じて、同月14日に「初寿司」の面接を受け、採用される。同月16日以降、木村は「初寿司」の名古屋駅地下街サンロード店に寿司職人として勤め、主に持ち帰り用の折り詰めを担当していた。当時は出店時間を守り、働きぶりも一生懸命で、不審を抱く者はいなかった。「初寿司」の社長は1981年1月15日ごろ、店を訪れた捜査員から「(木村の)容疑が濃い」と聞かされた際にも「関係ないでしょ」と応対していた。
以上の状況証拠から、県警は木村をマークし、彼の声と犯人の声紋を照合するため、木村の知人の協力を得て、木村の電話の声を録音し、犯人の声と比較照合したところ、木村の声と犯人の声が酷似していることが判明した。通常の成人男性の声の場合、1秒間の振動数は120サイクルだったが、犯人の声や木村の声紋はいずれも150サイクル/秒で、犯人の声の中でも特徴的な声紋を示していた「キッサテン」などの単語は特に木村の声紋と一致していた。特捜本部はそれまでに十数人を超える不審者の声紋分析を行っていたが、「声紋酷似」の結果が出た人物は木村だけであった。これは、1981年(昭和56年)1月19日夜のことである。この鑑定結果から、木村への嫌疑を強めた特捜本部は、同日夜から木村の住んでいた新出来荘で張り込みを行い、翌20日6時35分ごろ、木村を重要参考人として県警本部へ任意同行した。
同50分、木村は県警本部の取調室に連行され、事情聴取が開始された。一方で14時40分、特捜本部は新出来荘の木村宅を家宅捜索しており、木村への取り調べと並行して、彼の家族・関係者からも事情聴取を行っている。