2012年11月12日から、遠隔操作に使われたサーバーがあるアメリカに捜査員を派遣し、FBIに捜査情報を提供するなどして協力も取りつけた。
同年12月12日に「脅迫その他の方法で公務や事業活動の遂行に重大な支障を及した事件」についても対象とするように捜査特別報奨金取扱要綱を改正して、捜査特別報奨金対象事件に指定した。
しかし、ネット上に残された記録を手がかりにした捜査が行き詰まっていた。1月5日の犯行声明で江の島の地域猫にピンクの首輪をつけたと表明されたことから、この首輪をつけた人物に捜査の焦点が移った[66][67]。
江の島の防犯カメラでは、地域猫に首輪をつけたとされる時間帯の2013年1月3日15時から15時15分において地域猫に首輪をつけても不自然ではない行動をしている唯一の男の映像が確認されたことや、
その男がバイクで移動する映像が写っていたことから、これらの映像を手がかりに同年1月中旬には東京都内に住むIT関連会社社員が特定された[68][69]。
なお、警察側は早期の逮捕を指向したが、検察側はSDカードの所持等だけでは罪に問うことができず時期尚早としていた[70]。
以後、一部の報道機関が男性Xをマークし、逮捕前の男性Xの様子を撮影している。
2015年2月4日、東京地方裁判所は爆破予告メールで航空機を引き返させたハイジャック防止法違反も含め、威力業務妨害など10件の犯行を認定、
懲役8年の実刑判決を下し、裁判長は「捜査機関を出し抜きたいとの自己中心的な願望を満たすため、見ず知らずの第三者を犯人に仕立て上げた。サイバー犯罪の中でも悪質な犯行だ」と述べた[104]。
地裁判決後、男性Xは控訴する意向がなかったため、地裁判決が確定され、刑務所に収監された[105]。
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