Mientras la policía belga investigaba la desaparición de seis chicas, un testigo declaró haber visto un vehículo sospechoso, aunque no recordara todos los números de la matrícula, fueron suficientes para dar con Marc Dutroux. Así, el 15 de agosto de 1996, la policía descubrió en la casa del sospechoso una habitación insonorizada en el sótano, donde se hallaban dos chicas, de 14 y 12 años de edad respectivamente, que declararon haber sido agredidas sexualmente y filmado dichos actos. Posteriormente, en diversas casas de Dutroux, los investigadores además encontraron numerosas cintas de vídeo que contenían pornografía infantil.
En otra propiedad de Dutroux, en la localidad de Sars-La-Bouissiere, se encontraron dos pequeñas de ocho años de edad, enterradas en el patio. Las niñas fueron secuestradas el 24 de junio de 1995. Murieron de inanición mientras su secuestrador se encontraba en prisión cumpliendo una condena por robo de vehículos.
El 22 de agosto de 1995, Dutroux acompañado por su cómplice Michel Lelièvre secuestraron a dos adolescentes, de 17 y 19 años de edad, en Ostende, mientras éstas disfrutaban de unas vacaciones. Sus cuerpos sin vida fueron encontrados el 3 de septiembre de 1996, enterrados debajo de una choza en la localidad de Jumet. También se halló el cuerpo de Bernard Weinstein, antiguo cómplice de Dutroux al que asesinó y enterró por un ajuste de cuentas.
Además de Marc Dutroux, fueron detenidos como cómplice Michel Leliève y la esposa del primero, Michelle Martin. Leviève era un heroinómano que raptaba a las niñas y las introducía en el furgón que conducía Dutroux, a cambio cobraba con droga. Michelle conocía todo lo que hacía su marido pero nunca lo denunció por que le tenía miedo, según sus declaraciones. Al parecer, Dutroux encargó a su mujer que alimentara a las pequeñas de ocho años secuestradas mientras él permanecía en prisión pero ella no lo hizo ya que le horrorizaba la idea de tener que hacerlo. Los psiquiatras forenses alegaron que Michelle era una masoquista sumisa. Asímismo, determinaron que Dutroux era un psicópata pervertido.
Los casos de las chicas desaparecidas conmocionaron a la sociedad belga, nada acostumbrada a este tipo de sucesos. Pero a la conmoción le siguió la indignación y la rabia al salir a la luz el pasado de Dutroux.
En 1989 él y su mujer Michelle fueron condenados por el secuestro y violación de cinco niñas. Dutroux cumplió tres años, de un total de trece. Una vez en libertad, se supo que un confidente de la policía declaró que Dutroux le pidió ayuda para secuestrar a una niña. Además, la madre de éste declaró que era posible que en sus viviendas escondiera niñas.
En agosto de 1995 se inicia la investigación policial llamada “Otelo”, por lo que se pone bajo vigilancia a Dutroux. Se instala una cámara frente a la casa del secuestrador, pero dicha cámara solamente está operativa por el día y Dutruox comete los raptos por la noche.
En diciembre de 1995, René Michaux, investigador policial encargado del caso, registra la vivienda de Dutroux. Una vez dentro, el cerrajero que forzó la puerta de entrada oyó unas voces de niños pero Michaux dijo que provenían de la calle y no le dio mayor importancia. Las voces parecían salir del sótano de la vivienda que el policía no quiso inspeccionar. Meses después se encontraron los restos de las dos niñas de ocho años desaparecidas en Sars-La-Bouissiere. Además, el investigador encontró unas cintas de video, pero según la versión oficial no pudieron visualizarlas porque no tenían ningún reproductor VHS. En esas cintas se podía ver a Dutroux construyendo las celdas donde después encerraría a las niñas que secuestraba.
Mientras Dutroux está detenido, confiesa que forma parte de una red de pedofilia de la que forman parte persolidades importantes de la sociedad belga. El juez de instrucción está dispuesto a llegar hasta el fondo y arresta a antiguos socios de Dutroux. Uno de ellos, Michel Nihoul es un hombre de negocios belga, aficionado a las orgías sexuales. Once víctimas anteriores de Dutroux conocidas como las “testigo X” comparecen en la vista oral.
La testigo “X1” declara que Nihoul la captó a través del novio de su madre, que la “alquiló” para prostituirse en su infancia. Según ella, se organizaban encuentros de pedófilos, entre los que se encontraban hombres de la alta sociedad belga, principalmente empresarios y políticos, que mantenían relaciones sexuales con niñas y que incluso se grababan en vídeo.
En octubre de 1996 el juez es relevado del caso, ya que según sus superiores la asistencia de éste en una cena organizada por los familiares de las víctimas supone un conflicto de intereses. Además, se detienen las investigaciones policiales. Por ello, el 20 de octubre de 1996 trescientas mil personas se manifestaron en las calles de Bruselas, convocadas por los parientes de las víctimas. Hubo una huelga laboral en el país y los bomberos regaron las paredes de los edificios públicos, simulando limpiar la corrupción.
Ocho años después se celebró el juicio. La tardanza en celebrarse el juicio se debió a las confusas y dificultosas investigaciones del caso, según la fuente oficial.
Veinte personas relacionadas con los sucesos, y entre ellos diversos confidentes de la policía, murieron en extrañas circunstancias antes de declarar.
El testimonino de la testigo “X1” fue desestimado, cuestionando su estado mental.
El 17 de junio de 2004, Marc Dutruox es sentenciado a cadena perpetua por asesinato, secuestro y violación. Su cómplice Michel Lelièvre, se le condena a 25 de años de cárcel por secuestro. La esposa de Dutroux, Michelle Martin es condenada a 30 años de prisión por cómplice. Michel Nihoul es condenado sorprendentemente, por él único delito de tráfico de drogas, por lo que oficialmente no existió ninguna red de pedofilia en Bélgica.