Cuando la policía llegó a su apartamento dos días después del asesinato con una orden de captura, los deja entrar, abrieron el refrigerador y encontraron pedazos de un cuerpo de una mujer, incluso los labios. Sagawa confeso lo que había hecho y agrego que tenía una historia medica con una enfermedad mental. De hecho, sus descripciones fueron detalladas así y el juez decidió que él no era competente para juzgarlo: estaba realmente loco. Sagawa fue condenado a un periodo indefinido de prisión en el asilo Paul Guiraud, los tres psiquiatras que lo evaluaron dijeron nunca se curaría. Su multimillonario padre, Akira Sagawa, presidente de Kurita Water Industries en Tokio, hizo un trato para que en 1984 su hijo fuera transferido al hospital psiquiátrico Matsuzawa en Japón. El fiscal creyó que allí estaría preso de por vida, pero solo permanece preso 15 meses y queda libre en agosto de 1985, de nuevo, gracias a su padre.