現場付近の防犯カメラに記録されていた不審な女の画像=大阪府警提供
府警によると、駅のエスカレーターやホーム付近に設置された防犯カメラに、2番目と3番目の被害女性の近くに同一とみられる人物がいる映像が記録されていた。30代くらいの女とみられ、身長は約160センチ。肩まで栗色の髪が伸びていた。黒いワンピース姿で、黒色のつばの大きな帽子をかぶり、大きな玉のネックレスをして白のショルダーバッグを持っていたという。
府警は二つの防犯カメラの映像を公開した。どちらにも3番目の被害女性の後ろを歩く女の姿が映っていた。
一つはホーム中央付近の映像。女が数秒間、周囲の様子をうかがうようにたたずんだ後、女性について行くように歩き始めた。もう一つは、到着した電車のドア周辺の様子で、電車に向かう被害女性にぴったりとついてくる女が映っている。女は女性の背後で腕を上下に動かすようなしぐさをした後、すぐにその場から離れた。
最初の被害女性は、痛みを感じると同時に、映像に似た女が横を通り抜けていくのを目撃しており、府警は同じ人物が事件に関与した疑いが強いとみている。
事件直後、「第2の犯行」を防ぐため、府警は殺人などの凶悪事件を専門とする捜査1課員を投入し、捜査本部も設置。JR大阪駅に近いキタのほか、ミナミや新世界などの繁華街で警戒を強めた。