Znajdowały się wśród nich liczne niemieckie dokumenty kolejowe, które zdobył Franciszek Ząbecki – członek Armii Krajowej, pracujący w czasie wojny jako dyżurny ruchu na stacji Treblinka. Kluczowe dla przebiegu śledztwa okazały się jednak akta śledztwa i procesu przeciwko Josefowi Hirtreitrowi. Na ich podstawie udało się wytypować siedmiu podejrzanych oraz kilku potencjalnych świadków.
Śledztwo koncentrowało się wokół osoby Kurta Franza – zastępcy komendanta, a od sierpnia 1943 roku komendanta Treblinki. Na podstawie dowodów zgromadzonych w sprawie Hirtreitera sąd wyraził zgodę na jego aresztowanie. Nastąpiło ono 2 grudnia 1959 roku. W domu Franza odnaleziono wtedy album zatytułowany „Piękne czasy” (niem. Schöne Zeiten), zawierający zdjęcia, które wykonał w Treblince. Niedługo później ocalali więźniowie – m.in. Eliahu Rosenberg, Kalman Taigman, Jankiel Wiernik – złożyli zeznania, które mocno obciążyły zarówno Franza, jak i kilku innych byłych esesmanów. Dzięki zgromadzonym dowodom prokuratura była w stanie uzyskać zgodę na aresztowanie jeszcze siedmiu podejrzanych. Byli oni sukcesywnie zatrzymywani między majem 1960 roku a lipcem 1963 roku.