警方随后开始对这起大火展开调查，在环境极为脆弱的案发现场，侦查人员首先要做的就是将起火源点寻找出来。但是超市的面积极为宽广，搜寻调查这一起火源头还是需要大量时间的。
大火发生的第三天中午，侦查进度有了突破性进展。在超市的一处逃生通道里发现了一片汽油桶残片。在这次熊熊的大火中，这个汽油桶并没有完全被烧毁，而是保存了手掌大小的残片，在汽油桶残片的附近，侦查人员根据烟熏的痕迹，逐渐将起火点确定下来。
根据警方判断，这次大火并不是意外发生，而是有人故意为之。作案人正是将这桶汽油为引火物，在少有人走的安全通道将其点燃，火势在干燥的环境中迅速蔓延，几分钟后，整个超市变成了一片火海。
最终将案犯绳之以法之时，警方对于起火源点的推测丝毫不差，而这次率先发现起火源点也为后面的分析推理案件提供很大的帮助。
在确定了起火点的位置之后，侦查人员要在起火点寻找和提取与纵火相关的痕迹、物证，如作案人的足迹、手印和随身携带的物品，或者是火柴梗、火柴盒、烟头、打火机等引火物。有时因为引火物燃烧殆尽，难以辨认，侦查人员便可采取起火点的灰烬，通过灰烬的分析检验，也可推断出作案人用的是何种引火物。