Qua truy xét, ngày 20-6 Phòng cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội (PC45) Công an TP.HCM phối hợp với Công an huyện Hóc Môn bắt Lâm Văn Trung (22 tuổi) và Võ Thành Long (18 tuổi). Tiếp tục mở rộng điều tra, ngày 21-7 cơ quan công an đã bắt Trần Minh Hùng (21 tuổi). Đến ngày 22-7, Nguyễn Hoàng Hạnh (21 tuổi) đã ra công an đầu thú.

Theo công an, Hạnh cầm tài chở Long để cướp giật, Hùng chở Trung áp sát với vai trò cản địa. Khi vừa áp sát xe máy vợ chồng ông Thanh, Long đã giật chiếc giỏ xách trên tay bà Phấn. Cú giật của Long khiến ông Thanh mất tay lái té ngã vào hố ga ven đường. Bà Phấn chết ngay sau đó, còn ông Thanh bị thương nặng.