Tại phiên tòa, các công tố viên đã trình bày nhiều chứng cứ quan trọng, trong đó có bằng chứng ADN liên quan đến vụ án. Theo công tố viên, ngày 24-3-2017, bị cáo Shibuya đã bắt bé Nhật Linh lên ô tô, cưỡng hiếp trước khi bóp cổ và phi tang thi thể của nạn nhân tại mương nước ở TP Abiko của tỉnh Chiba. 

Các công tố viên cũng cho biết, ADN của nạn nhân như tóc của bé Nhật Linh, được tìm thấy trên nhiều vật dụng của bị cáo như ô tô, các đồ vật trên xe. Không chỉ vậy, ADN của bị cáo cũng được phát hiện trên thi thể của nạn nhân. Đây là những bằng chứng được công tố viên sử dụng để buộc bị cáo phạm các tội bắt cóc, dâm ô và phi tang thi thể. 

Trước những lời buộc tội của công tố viên, nghi can Shibuya tiếp tục phủ nhận và cho rằng cơ quan điều tra đã ngụy tạo bằng chứng chống lại bị cáo.

Do tính chất đặc biệt nghiêm trọng của vụ án, phiên tòa dự báo sẽ kéo dài và phức tạp. Tòa sơ thẩm dự kiến sẽ tiến hành 10 phiên tranh tụng kéo dài đến ngày 18-6. Ngày ra phán quyết sẽ được thông báo sau đó. 

Đại diện Đại sứ quán Việt Nam tại Nhật Bản, Bí thư Thứ nhất phụ trách vấn đề cộng đồng, ông Nguyễn An Tiến, có mặt tại phiên xét xử khẳng định, Đại sứ quán Việt Nam mong muốn vụ án sẽ được xét xử nghiêm minh nhất và có bản án thích đáng đối với hung thủ để ngăn chặn các thảm kịch tương tự tái diễn.