晚上9点多时，父亲盖利（Gerry）曾经回度假别墅查看，三个孩子都在熟睡中，唯一比较奇怪的是，卧室的门从一条小缝变成半开着了，不过他没有多想就回到餐厅。后来，其他家的父母也曾来帮他们看过孩子，都没有发现异样。
然而，晚上10点左右，母亲凯特（Kate）回到屋内，发现只有2岁的龙凤胎在房间熟睡，而4岁的马德琳却不知去向！夫妻报警后， 警方迟迟没有动作，等媒体出现后，他们才慢悠悠地派出警力，携带搜寻犬、透地雷达等工具到海滩搜寻，甚至连犯案现场都没有封锁，让杂闲人等进进出出。后来有英国民众表示，一定因为对方是英国小孩， 警方才不予重视；而 民众则认为从头到尾都是熟人犯案......双方吵得不可开交，事件最后升级到英葡国家之间的大战。
民众的怀疑并无道理，当天晚上除了父亲之外，另外三家父母都曾离开餐厅回家看小孩，马德琳的父母也曾将钥匙交给他们，方便他们帮忙观看孩子的状况，因此可以说人人都有犯罪嫌疑，但却都没有证据。最重要的是，孩子依然没有找到。当时，全国上下加上各界社会人士，总共捐了百万英镑作为悬赏金，得来的却只有假消息。
2007年9月，马德琳失踪的一百天之后，警方突然投下一枚震撼弹，他们表示，亲生父母凯特和盖利很有可能就是凶手。尤其母亲凯特，孩子失踪后，她的反应很不对劲，第一时间不是报警和大声呼喊朋友，而是慢慢走回到餐厅，连门都没有关上，完全不顾两个双胞胎还在里面睡觉；回到英国后，盖利接受媒体采访、和志愿者一起发传单、到教堂祈祷，而凯特只在家里不停洗衣服和打扫，似乎在灭证据。
不过，让 警方判定父母有嫌疑的关键是两只搜救犬，它们能够精准嗅闻出血迹和尸体的味道。一进到马德琳一家当初订的度假套房，两只狗很快兴奋起来，到处查看，一只狗闻到了血迹的味道，另一只狗在主卧里发现凯特的上衣、一盒硅胶手套等等，最后还在龙凤胎弟弟的红色上衣上闻到了尸体的味道。