在獲得更多線索和領導批準後，警方對張明的住所進行了突擊搜查。
他的公寓整潔到近乎刻板，像個樣板間。但在臥室一個上鎖的抽屜裡，警方發現了令人毛骨悚然的“收藏”：
·一個精致的木盒，裡麵整齊排列著各式各樣的兒童發飾（包括與朵朵案中相似的紫色水鑽蝴蝶發夾）、彩色玻璃彈珠、卡通貼紙、造型橡皮等小物件。每件物品都貼有手寫標簽，標注著日期和縮寫字母（如“DD10/15”、“LL10/22”）。
·幾本相冊，裡麵是大量他在各種兒童活動中拍攝的照片，主角都是孩子，尤其是那些打扮可愛、笑容燦爛的孩子。照片角度和聚焦點時常落在孩子的臉部特寫、發型、或服飾細節上，而非活動本身。
·一本帶鎖的日記，裡麵記錄了他對某些孩子的“觀察筆記”，用詞充滿扭曲的“欣賞”和“占有欲”，例如“DD（朵朵）今天的粉色裙子像花瓣，想親手為她彆上更配的紫蝶”、“LL（樂樂）玩彈珠時專注的眼神像星星，這顆‘彩虹心’他一定會喜歡”。日記中還提到“影子遊戲”、“純淨的陪伴”、“消除雜質（指家長和其他人）”等晦澀詞彙。
·一套灰色的連帽衫，袖口有輕微磨損，並在衣領內側發現了一點綠色纖維，與樂樂手腕劃痕中的纖維成分一致。
·一盒油性記號筆，其中一支黑色的筆尖有磨損，墨跡成分與樂樂所握彈珠上的殘留墨跡相符。
證據確鑿！張明就是凶手！他利用誌願者身份廣泛接觸兒童，挑選“目標”，以“禮物”和“小秘密”建立聯係，獲取信任，然後伺機誘拐，實施犯罪。犯罪後，他精心為受害者“整理”遺容，並留下自己準備的“紀念品”（發夾、彈珠），完成他扭曲的“儀式”。
但，最大的疑問仍未解決：張明那堅不可摧的不在場證明是怎麼回事？
監控和證人明確顯示，在朵朵和樂樂失蹤遇害的關鍵時間段，張明本人在公共場合出現。除非他有分身術，或者有極其相似的幫凶。
審訊室裡，麵對鐵證，張明起初沉默，隨後突然發出低沉而怪異的笑聲。
“你們找到了？很好……那些都是我的寶貝，我最乾淨、最美好的收藏。”他的眼神迷離，“DD和LL，他們是最完美的作品……我讓他們永遠停留在了最純真的時刻，沒有煩惱，沒有長大後的汙濁……”
“你是怎麼做到同時出現在兩個地方的？”林海厲聲問。
“影子……”張明喃喃道，“我的影子會替我完成最重要的事。我隻負責挑選、準備和……最後的修飾。影子負責帶他們進入遊戲。”
“影子是誰？你的同夥？”
張明卻不再回答，隻是反複念叨“影子遊戲”、“純淨永恒”。
警方開始全力追查張明口中的“影子”。調查他的通訊記錄、社會關係、資金往來。一個名字漸漸浮出水麵：張明有一個比他小兩歲的弟弟，張亮。兩人是孿生兄弟，但自幼分離（父母離異，各養一個），直到幾年前才重新聯係。張亮有盜竊和輕微猥褻的前科，性格孤僻，行蹤不定，長相與張明極為相似，隻是氣質更陰鬱，且不戴眼鏡。
“雙胞胎！替身！”小陳恍然大悟，“張明利用弟弟作為‘影子’，在他在場證明牢固的時候，由弟弟去實施誘拐和初步控製！然後張明再找機會過去進行他所謂的‘最後修飾’和儀式布置！”
警方立刻在全國範圍內通緝張亮。同時，對張明進行更深入的審訊，利用其扭曲的心理和對他“收藏”的執著，施加壓力。
林海在案件取得突破後，心情稍微放鬆，但想到那兩個孩子，依然沉重。他回家後，林澈跑過來抱住他。
“爸爸，壞蛋抓到了嗎？”
“抓到了一個，還有一個在找。”
“是兩個壞蛋嗎？像我和我的影子？”林澈在燈光下玩著手影遊戲。
“嗯，有點像。一個在明處，一個在暗處，像影子一樣。”
“那影子是不是很黑，沒有臉？”林澈對著牆壁做出小狗的手影，“因為它隻能跟著人動，自己不能有想法。真正的壞蛋，是那個站在光裡，讓影子去做壞事的人，對不對？”