В том же 1984 году Чикатило поменял место работы. Теперь он работал снабженцем на одной из фабрик под Новочеркасском и по должности часто ездил в командировки. С того момента изуродованные трупы находили в Украине, в России, в Узбекистане. Вычислить же садиста не было никакой возможности. Когда следствие зашло в тупик, члены оперативной группы решили обратиться за советом к. маньяку-убийце Анатолию Сливко, ожидавшему смертной казни в Ставропольской тюрьме. Но даже смертник, согласившийся помочь, не верил, что на такое способен один убийца, и поэтому посоветовал искать нескольких маньяков одновременно. По крайней мере, двоих; один из выродков должен был интересоваться мальчиками, а второй — девочками.
Несмотря на все приложенные усилия, дело с мертвой точки не двигалось. Однако в 1990 году наступил конец этой кровавой драме, причем поймать маньяка помогла случайность. В тот год Чикатило успел убить пятерых человек, и 6 октября неподалеку от станции Лесхоз вышел на свою очередную «охоту». Его жертвой стала двадцатидвухлетняя Светлана Коростик, чей труп с приметами характерного «почерка» маньяка обнаружили 13 октября. Когда опрашивали возможных свидетелей, сержант милиции Игорь Рыбаков сообщил работникам опергруппы, что 7 октября он задержал подозрительного мужчину с портфелем, бредущего по направлению к железнодорожной станции. У него на щеке и мочке уха были темные полоски (Чикатило не заметил, как выпачкался кровью жертвы). Сержант проверил документы субъекта и запомнил, что фамилия задержанного им человека начиналась на букву Ч. Рыбаков также дал достаточно подробное описание внешности мужчины.
Чикатило, который проживал на тот момент в городе Новочеркасске, отыскали почти сразу: всплыл эпизод о мужчине с неподходящей группой крови и еще несколько моментов, связанных со зверскими убийствами. 20 ноября 1990 года, удостоверившись, что этот пожилой мужчина активно интересуется подростками, его «взяли». На счету маньяка к тому моменту было более 55 зверских убийств. Сам Чикатило полагал, что число его жертв уже перевалило за 70 человек.
Жена и взрослые дети монстра были потрясены, узнав о второй стороне жизни «образцового семьянина». Они отказывались верить фактам, говоря, что глава их семейства — человек удивительно добрый, мягкий, отзывчивый, не способный обидеть даже муху. В течение девяти дней Чикатило отрицал свою причастность к преступлениям; только на десятые сутки он вдруг сменил тактику и начал давать показания, утверждая: на убийства его толкало нарушение психики, вызванное половым бессилием. Дескать, преступления он заранее не планировал, жертв не выбирал и случайных партнеров уводил в лесополосу с их согласия и вовсе не для убийства. А за нож, мол, хватался только тогда, когда его оскорбляли, столкнувшись с ущербностью физиологического потенциала. Маньяк пытался уверить следователей, что, впадая в бешенство, не осознавал своих действий.
Особенно сильно извращенца тянуло к детям. Чтобы облегчить вступление в контакт, Чикатило угощал их жевательной резинкой. Так он познакомился и со своей первой жертвой — Леной Закотновой, которую убил 22 декабря 1978 года. На момент задержания маньяка следственные органы не могли знать, что Лена погибла от его рук. По делу об убийстве этой девочки был осужден и в 1984 году расстрелян Александр Кравченко, из которого милиция в буквальном смысле слова выбивала признание. Страшная ирония судьбы: в тот раз настоящий маньяк отделался лишь. вызовом к следователю! А ведь по словам свидетельницы, видевшей, как Лену уводил высокий худой мужчина в очках, был составлен фоторобот; благодаря ему Чикатило задержали, однако жена садиста дала ему на день убийства девочки алиби.