Fakt zaginięcia „Mony Lisy” utrzymywano najpierw w tajemnicy, Paryż przeczesywały oddziały policji, sprawdzano wszystkie możliwe tropy. Afera wybuchła dopiero, kiedy obok muzeum odnaleziono porzuconą ramę obrazu. Paryżanie masowo zaczęli uczestniczyć w poszukiwaniach, a pod Luwrem stały tłumy chcące na własne oczy zobaczyć… puste miejsce w galerii.

Jednym z głównych podejrzanych stał się słynny francuski poeta Guillaume Apollinaire, który był już wcześniej oskarżony o kradzież (wspólnie z kumplem Honoré-Josephem Gérym Pieretem) z Luwru afrykańskich masek i statuetek. Apollinaire’a aresztowano nawet na kilka dni, a w kręgu zainteresowań śledczych pojawił się nawet Pablo Picasso, który kupił od „artystycznej” szajki kilka przedmiotów. Jednak pomimo akcji poszukiwawczej zakrojonej na szeroką skalę „Mona Lisa” przepadła bez wieści.

Po dwóch latach od kradzieży do florenckiego antykwariusza – Alfreda Geriego – przyszedł list będący odpowiedzią na jego ogłoszenie o skupie antyków. Brzmiał on tak:

Mam skradziony obraz Leonarda da Vinci. Wydaje się, że należy do Włoch, ponieważ malarz był Włochem. Moim marzeniem jest zwrócenie tego arcydzieła ziemi, z której pochodzi, i krajowi, który był jego natchnieniem.

Leonardo Vincenzo

Geri umówił się z nadawcą listu na spotkanie, aby potwierdzić autentyczność dzieła. 11 grudnia w hotelu Albert Tripol-Italia (obecnie znany jako Hotel La Gioconda) przy via Panzani, pojawił się niepozorny człowiek z walizką, na którego czekali już antykwariusz i dyrektor Galerii Uffizi. Z podwójnego dna walizki złodziej wydobył obraz – było to autentyczne dzieło Leonarda da Vinci. Oczywiście w hotelu ukryli się wcześniej funkcjonariusze policji, powiadomieni przez Geriego. Natychmiast aresztowano podejrzanego, którym okazał się Vicenzo Perrugia, szklarz pracujący w Luwrze przy oprawie obrazów w czasie, kiedy „Mona Lisa" zniknęła.

Perrugia podczas śledztwa przyznał, że postanowił ukraść obraz, kiedy zauważył, że nie jest on dobrze strzeżony. Jego zamiarem było zwrócenie zabytku Italii. Jednak na procesie wyszło na jaw, że jego zamiary nie były do końca szlachetne, usiłował wcześniej sprzedać dzieło.

Włosi skorzystali z okazji, że „Mona Lisa” jest w ich rękach i przed zwróceniem jej Francuzom, urządzili publiczną wystawę najpierw w Galerii Uffizi we Florencji, potem w Rzymie w Galerii Borghese, a następnie mediolańskiej Brerze.

Wreszcie 4 stycznia 1914 roku „Mona Lisa” zawisła na swoim miejscu w Luwrze.

Vicenzo Perrugia został skazany na rok i piętnaście dni, a po apelacji wyrok skrócono do siedmiu miesięcy. Walczył potem na frontach I wojny światowej, a po jej zakończeniu wrócił do Francji, ożenił się i  wiódł spokojne życie sprzedawcy… obrazów.