然而，本案破案时间，仅仅不到24小时。
25日下午13时，名古屋市的爱知县警本部接到了一个电话，称自己与同伙杀了一个人，想要自首。打来电话的，就是川岸健治本人。
川岸健治在离开现场之后，因为已经无家可归，于是便在城里找了个商场的停车场停下来，打算睡上一觉。然而当临近中午的时候，他突然听到路上响起了警车的警报声，神经过敏的他以为自己昨晚的罪行已经暴露，于是赶忙找了个公用电话，打给了警察要求自首。据他自己讲，自首的目的纯粹是因为自己不想被判死刑。
警方迅速控制住了川岸健治。通过翻找他手机，的通话记录，警察找到了神田司和堀庆末的电话，并通过信号定位系统，于25日当晚19:10将神田司在他家中逮捕;当晚22:00，堀庆末于一家烤肉店外被警方控制。
26日凌晨，警方在三名疑犯的指认下，于瑞浪市山林中发现了矶谷利惠的尸体，并当即送往法医处进行尸检。同时，在川岸健治的车里，警方起获了利惠在被劫持时携带的手包，里面有名片、驾照等物，均证明死者确系矶谷利惠。于是警方通知了矶谷利惠的母亲。
听到女儿遇害的消息后，矶谷利惠的母亲矶谷富美子悲痛欲绝。在尸检完成之后，富美子才第一次见到了女儿的遗体:脸上遍布淤青，下颌被打碎，因为头部大量出血，头发都粘在了头皮.上;两只手青紫色并且严重肿胀，据警察介绍，这是由于她生前戴着手铐激烈拼死搏斗所致。母亲富美子含着眼泪，与利惠的堂姐一起给利惠做了最后的化妆，并把她打扮成新娘的样子之后，送去火化。
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