但是，当时新澄县警局的警力有限，龙军又没有从市警局带来多少警力，也就没有足够的警力来进行大范围排查。
新澄县警局为此案成立了调查小组，由龙军任组长，周卫东任副组长。
调查小组一共有十多名刑侦员，他们对礼品店附近的商店以及后街的垃圾桶进行调查，并对附近的居民进行了问询。
同时，龙军通过新闻媒体向公众公布了部分案情，试图寻找潜在的目击证人。
经过媒体的宣传后，有多名目击证人向调查小组提供了较有价值的线索。江口镇上一名姓吕的目击者说：“我在晚上八点二十分左右曾去过礼品店，发现慕容晓薇当时在店里。”
而另一位姓曾的目击者说：“我晚上九点钟去礼品店时，店里已经空无一人。”
龙军由此推断：慕容晓薇的失踪时间是在晚上八点二十分至九点之间。
吕姓目击者还对龙军说：“我在离开礼品店时曾看到一名可疑男子在马路对面来回走动。”
龙军问：“那名男子的相貌特征你记下来了没有？”
吕姓目击者说：“那人穿着深色夹克，又高又瘦。我当时怀疑那人可能是偷车贼，所以在上车后还特意多观察了一阵，但是并没有发现什异常后才离开礼品店。”
在礼品店附近工作的陈女士，她对龙军反映说：“当晚九点十五分，我正在回家的路上，在镇中心交叉路口的停车标志处停下时，发现一辆深色的桑塔纳汽车，从路口转弯驶向发现慕容晓薇尸体的区域。”