วันที่ 26 ตุลาคม 2553 สำนักงานตำรวจแห่งชาติตั้งคณะกรรมการรับผิดชอบสอบสวนเกี่ยวกับการเผยแพร่สิ่งบันทึกวีดิทัศน์ข้างต้น อันเป็นความผิดอาญาแผ่นดินตาม พระราชบัญญัติว่าด้วยการกระทำความผิดเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ พ.ศ. 2550 ซึ่งความผิดอาญาแผ่นดินนั้น เจ้าพนักงานเริ่มดำเนินคดีได้โดยมิต้องพักให้ผู้เสียหายร้องทุกข์ คณะกรรมดังกล่าวมีพลตำรวจเอกเอก อังสนานนท์ เป็นประธานพนักงานสอบสวนผู้รับผิดชอบ และเริ่มประชุมเป็นครั้งแรกในวันเดียวกัน[16]

วันที่ 27 ตุลาคม 2553 ตุลาการศาลรัฐธรรมนูญจำนวนหนึ่งได้ร้องทุกข์เพื่อดำเนินคดีแก่พรรคเพื่อไทย ที่ไขข่าวแพร่หลายเกี่ยวกับสิ่งบันทึกวีดิทัศน์เช่นว่า ในประการที่ทำให้ศาลเสียหายแก่ชื่อเสียง ถูกดูหมิ่น หรือถูกเกลียดชัง อันเป็นความผิดต่อส่วนตัวตามประมวลกฎหมายอาญา ซึ่งความผิดต่อส่วนตัวนั้น จะเริ่มดำเนินคดีได้ก็ต่อเมื่อผู้เสียหายร้องทุกข์ ขณะที่ที่ประชุมตุลาการศาลรัฐธรรมนูญได้มีมติมอบหมายให้สำนักงานศาลรัฐธรรมนูญแจ้งให้กระทรวงการต่างประเทศเพิกถอนหนังสือเดินทางราชการของพสิษฐ์[17] วันรุ่งขึ้น พลตำรวจตรีปัญญา มาเม่น รองผู้บัญชาการกองปราบปราม ได้ประสานไปยังฮ่องกง เพื่อขอให้ส่งตัวพสิษฐ์กลับประเทศไทยในฐานะผู้ร้ายข้ามแดน[18]

วันที่ 28 ตุลาคม 2553 คณะกรรมการสอบสวนของสำนักงานตำรวจแห่งชาติได้ขอให้ศาลอาญาสั่งสกัดกั้นการเข้าถึงบันทึกวีดิทัศน์ในเว็บไซต์ยูทูบในประเทศไทย และศาลอาญาได้อนุมัติตามคำขอ[19]

วันที่ 14 พฤศจิกายน 2553 สวนดุสิตโพลเปิดเผยผลสำรวจความคิดเห็นของประชาชนในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลเกี่ยวกับกรณีสิ่งบันทึกวีดิทัศน์ โดยผู้ตอบร้อยละ 36.28 เห็นว่า เนื้อหาในสิ่งบันทึกวีดิทัศน์ผิดกฎหมายและจริยธรรม, ร้อยละ 25.53 เห็นว่า เป็นการแข่งขันทางการเมือง และมีการเตรียมการล่วงหน้า เพื่อลดความน่าเชื่อถือของคู่แข่ง, ร้อยละ 14.60 เห็นว่า เป็นการนำเสนอความจริงที่ผู้เกี่ยวข้องปฏิเสธไม่ได้, ร้อยละ 12.93 เห็นว่า เนื้อหาของสิ่งบันทึกวีดิทัศน์นั้น มีทั้งจริงและไม่จริง ต้องใช้วิจารณญาณ ส่วนร้อยละ 10.66 เห็นว่า ผู้เกี่ยวข้องควรรีบชี้แจงต่อสังคม[20]

ต่อมาวันที่ 18 พฤศจิกายน 2553 คณะกรรมการสอบสวนของสำนักงานตำรวจแห่งชาติได้สรุปสำนวนและส่งให้คณะกรรมการป้องกันและปราบปรามการทุจริตแห่งชาติรับทำคดีต่อ เนื่องจากผู้ถูกกล่าวหา คือ พสิษฐ์ ได้กระทำความผิดใยขณะเป็นเจ้าหน้าที่ของรัฐ โดยเบื้องต้น เป็นที่แน่ชัดว่า ชุติมา แสนสินรังสี ผู้ช่วยของนายพสิษฐ์ เป็นผู้ทำสิ่งบันทึกวีดิทัศน์เจ้าปัญหานี้ขึ้น และฝ่ายตำรวจได้ประสานงานกับตำรวจสากลเพื่อตามล่าตัวพสิษฐ์อีกทางหนึ่ง เนื่องจากหนังสือเดินทางของพสิษฐ์ถูกเพิกถอนแล้ว ทำให้เขามีสถานะเป็นผู้หลบหนีเข้าเมืองในสถานที่ที่เขาอยู่[21]

วันที่ 27 พฤศจิกายน 2553 ศาลอาญาได้ออกหมายจับพสิษฐ์และชุติมา ตามที่พันตำรวจเอกสุพิศาล ภักดีนฤนาถ รักษาการผู้บัญชาการกองปราบปราม มอบหมายให้ พันตำรวจโทเกรียงไกร ขวัญไตรรัตน์ พนักงานสอบสวนของกองปราบปราม นำพยานหลักฐานมายื่นขอหมายเมื่อวาน[22]