宋真宗接到奏报非常担心。帽妖事件若只是在百姓间流传，还便于掌控，一旦和军中有了关联，那可就事关重大了。宋真宗开始盘算，会不会有人利用帽妖事件图谋不轨呢?宋真宗下令，欢迎百姓向官府举报，一旦查实，朝廷将予以重赏。
几天后，百姓举报和尚天赏，道士耿概、张刚等人行踪诡秘，有不法迹象。宋真宗立刻派遣得力部下起居舍人吕夷简、入内押班周怀政主持案件审讯工作。吕夷简才干卓绝，后成为仁宗朝名相。周怀政则是宋真宗晚年最信任的宦官首领。两人一番调查，果然发现这三个僧道有利用道术蛊惑人心的不法行迹。
可是，在调查中，吕夷简、周怀政二人也发现，被捕的三个人和帽妖事件似乎并无确凿关系。那么，这帽妖事件究竟是怎么一回事呢?被捕的三人又该如何处置呢?
当时京城以南的各个州县一到晚上家家关门闭户，应天知府王曾却下令各家百姓打开大门，并且下令，谁敢带头说帽妖来了的谣言，就把谁抓捕。结果十多天过去，应天府竟然平安无事。
宋真宗看着百官奏报，思前想后，下令将天赏、耿概、张刚三人公开斩首，与三人有来往的官员发配流放。宋真宗就是要告诉百姓，所谓帽妖根本就是一小撮人别有用心搞出来的一个阴谋。如今，朝廷已经抓捕到了真凶，百姓可以放心了。若有人再以帽妖事件蛊惑人心，朝廷必将严惩不贷。
宋真宗很幸运。诏书下达之后，帽妖真的就没有再出现。当然，帽妖可能离开了大宋国境，但也可能是百官畏惧，即便发现了也不敢向上禀告。总之，宋真宗严厉果断的处置方案让百姓间的骚动迅速平静了下来。
善意的瞒和骗有时候还是必须的。
一个多月后，谏官刘烨禀奏真宗，说前段时间，朝廷悬赏抓捕妖人，个别百姓贪图重赏，诬告他人。个别官员为了讨好皇帝，存在严刑逼供的现象，希望皇帝能够查明真相。宋真宗接到奏报后，再度派人了解经过，最后表态：吕