Руководство следствием взял на себя Исса Костоев, занимавший должность заместителя начальника следственной части Прокуратуры РСФСР. 20 ноября 1990 года по подозрению в убийствах был арестован Чикатило. 28 ноября (по другим данным, 30 ноября) Чикатило признался в убийствах и начал давать показания.