ด้วยความสงสัยว่าการหายตัวไปเมื่อเร็ว ๆ นี้อาจจะเกี่ยวพันกัน สำนักงานตำรวจแห่งชาติ จึงได้จัดตั้งหน่วยพิเศษขึ้นเพื่อสอบสวนพวกเขา ในที่สุดพวกเขาก็เชื่อมโยงเหยื่อกลับไปยังอูเอดะ ส่งผลให้เขาถูกจับกุมเมื่อวันที่ 26 มกราคม ค.ศ. 1994[3]

ไม่นานหลังจากการจับกุม อูเอดะถูกเจ้าหน้าที่สอบสวนจับตาดูอย่างเข้มงวด จนกระทั่งในที่สุดเขาก็รับสารภาพว่าวางยาพิษต่อผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าห้ารายด้วยซาเมโทเนียม[4] ตามคำสารภาพของเขา คาชิวาอิ ฟูจิวาระ และทาคาฮาชิถูกฆ่าเพราะพวกเขาเรียกร้องให้เขาคืนเงินให้พวกเขาชิจิถูกฆ่าตาย[4] เวลาต่อมา ศพของเหยื่อทั้งห้ารายถูกฝังไว้ที่สนามฝึกในชิโอจิริ