Eduardo desapareceu na cidade do Rio de Janeiro, no dia 23 de fevereiro, durante o carnaval de 1974, data em que tinha um encontro marcado com o colega Fernando Augusto de Santa Cruz Oliveira na rua Prado Júnior, Bairro de Copacabana. Quando deixou a casa do seu irmão, Fernando havia avisado sua família que, se não retornasse até às 18 horas, deveriam suspeitar de sua prisão. Fernando tinha feito essa advertência aos familiares porque sabia da situação delicada de Eduardo, que estava sofrendo um processo na Justiça Militar. Como Fernando não retornou, após verificarem se ele havia sido detido, seus familiares foram até a residência de Eduardo a fim de obter notícias. Souberam, então, que elementos das forças de segurança haviam estado no apartamento e levado alguns livros, o que indicava que os dois militantes tinham sido capturados. Eduardo e Fernando foram presos em 23 de fevereiro de 1974, possivelmente por agentes do DOI-CODI do I Exército, no Rio de Janeiro, e nunca mais foram vistos. As famílias de Fernando e Eduardo apressaram-se em contatar diferentes organismos, nacionais e internacionais, e pessoas públicas que poderiam fornecer ou obter notícias sobre os dois. Informalmente, receberam uma informação da Cruz Vermelha Brasileira que afirmava que os dois estariam do DOI-CODI do II Exército, em São Paulo. A irmã de Fernando, Márcia Santa Cruz Freitas, a mãe e a irmã de Eduardo compareceram prontamente no quartel-general do II Exército. Na sede do II Exército, receberam de um funcionário identificado como Marechal a informação de que os dois militantes encontravam-se nas dependências daquele órgão. As famílias deixaram, então, alguns pertences dos rapazes e foram instruídas a retornar no domingo, dia oficial de visita. Ao voltarem no domingo, novamente não puderam vê-los, sob a justificativa, dada pelo funcionário chamado Doutor Homero, de que tinha havido um equívoco e que os dois não estavam presos no DOI-CODI/SP. No dia 18 de março, a mãe de Eduardo enviou uma carta endereçada ao advogado Augusto Sussekind de Moraes Rego relatando o ocorrido, e o advogado impetrou um pedido de habeas corpus na tentativa de localizar o militante e identificar os responsáveis pela sua prisão. As famílias de Eduardo e Fernando continuaram um longo processo de busca, primeiro do paradeiro dos dois militantes e, em seguida, das circunstâncias de morte e do destino de seus corpos. Enviaram cartas a diversas autoridades, políticos e instituições de defesa dos direitos humanos, apresentaram denúncias à Comissão Interamericana de Direitos Humanos (CIDH) e à Anistia Internacional, levaram os casos ao Tribunal Bertrand Russel. As denúncias pressionaram o então Ministro da Justiça, Armando Falcão, a dar uma resposta sobre a situação dos dois desaparecidos. Em pronunciamento oficial divulgado no dia 6 de fevereiro de 1975, o Ministro informou sobre Eduardo: “encontra-se foragido, existindo mandado de prisão contra o mesmo, da 1ª Auditoria da 2ª CJM”. Em 28 de abril de 1975, reagindo às interpelações dirigidas ao governo brasileiro pela CIDH sobre o Caso n° 1844, a denúncia de desaparecimento de Eduardo e Fernando, o Ministro da Justiça, Armando Falcão, encaminhou ao Ministro das Relações Exteriores as seguintes informações: com relação a Fernando, “É procurado pelos Órgãos de Segurança e se encontra na clandestinidade” e, sobre Eduardo, repetiu as informações do pronunciamento anterior. Já na década de 1990, o Relatório da Marinha enviado ao então Ministro da Justiça, Maurício Corrêa, em dezembro de 1993, afirmou que Eduardo “desapareceu quando visitava parentes na GB”, em fevereiro de 1974, e que, na época, “respondia processo por atividades políticas na 2ª Auditoria Militar de São Paulo”. Sobre Fernando, consta no mesmo Relatório da Marinha que foi preso no dia 23 de fevereiro de 1974 e é considerado desaparecido desde então. O reconhecimento oficial da prisão de Fernando é reforçado por um documento datado de 1978, originário do Ministério da Aeronáutica, que registra que Fernando foi preso no dia 22 de fevereiro de 1974, no Rio de Janeiro, o que contradiz as informações transmitidas oficialmente pelo Estado brasileiro. Há pelo menos duas hipóteses para explicar as circunstâncias de desaparecimento de Fernando e Eduardo. A primeira diz respeito à possibilidade de terem sido levados do Rio de Janeiro, onde foram capturados, para o DOI-CODI/SP. Como relatado, os familiares chegaram a receber de um funcionário chamado Marechal a informação de que os militantes estavam presos naquele órgão. A suspeita é reforçada pela reação do mesmo funcionário que, ao tomar conhecimento dos nomes dos dois militantes procurados, acrescentou o sobrenome “Oliveira” ao nome de Fernando, sem que a família o tivesse mencionado. Essa indicação do DOI-CODI/SP como possível órgão responsável pelo desaparecimento de Fernando e Eduardo levanta a possibilidade de os corpos dos dois militantes terem sido encaminhados para sepultamento como indigentes no Cemitério Dom Bosco, em Perus. A segunda hipótese é a de Fernando e Eduardo terem sido encaminhados para a Casa da Morte, em Petrópolis, e seus corpos levados posteriormente para incineração em uma usina de açúcar. Esta hipótese é embasada, sobretudo, no depoimento prestado pelo exdelegado do DOPS/ES, Claudio Guerra, que afirmou que os corpos dos dois militantes teriam sido incinerados na Usina Cambahyba, em Campos dos Goytacazes (RJ). Em depoimento prestado à CNV, o agente chegou a reconhecer formalmente uma foto de Eduardo Collier e apontá-lo como uma das vítimas que teria transportado para a usina. Em depoimento à Comissão Estadual da Memória e Verdade Dom Helder Câmara (PE), o ex-delegado confirmou que teria recolhido os corpos de Eduardo e Fernando na Casa da Morte, em Petrópolis. O ex-sargento do Exército Marival Chaves também prestou depoimento à CNV e relatou que, no âmbito de uma operação comandada pelo CIE no Nordeste, alguns prisioneiros recolhidos na região nordestina foram enviados para a Casa da Morte, em Petrópolis, com o intuito premeditado de se desaparecer com os corpos. Segundo Marival, Fernando e Eduardo teriam sido vítimas desta operação, o que indica que eles podem ter sido levados ao DOI-CODI/RJ e, de lá, conduzidos para a Casa da Morte em Petrópolis. Eduardo Collier Filho e Fernando de Santa Cruz Oliveira permanecem desaparecidos até hoje.
Diante das investigações realizadas, conclui-se que Eduardo Collier Filho foi preso e morto por agentes do Estado brasileiro e permanece desaparecido, sem que os seus restos mortais tenham sido entregues à sua família. Essa ação foi cometida em contexto de sistemáticas violações de direitos humanos promovidas pela ditadura militar implantada no Brasil em abril de 1964. Recomenda-se a continuidade das investigações sobre as circunstâncias do caso, para a localização de seus restos mortais e identificação e responsabilização dos demais agentes envolvidos.