Thông tin này được Phòng CSGT báo cho các tổ tuần tra kiểm soát của các đơn vị trực thuộc phòng để phối hợp bắt giữ.
Sau khi xác định hướng di chuyển của kẻ cướp, Đội CSGT Tuần tra cùng Đội CSGT Bến Thành, Nam Sài Gòn, Đội Cảnh sát hình sự, Tổ 363 Công an quận 4 và Tổ phòng chống đua xe của Phòng CSGT đã truy đuổi qua nhiều tuyến đường quận 1, 4, 7, 8.
Khi lực lượng chức năng truy đuổi tới căn nhà ở đường Tôn Thất Thuyết (phường 8, quận 4) thì bắt giữ được Thạch Đen (SN 1989, ngụ tỉnh Trà Vinh). Tiếp đó, CSGT tiếp tục truy đuổi theo đối tượng còn lại là Lê Văn Sơn (SN 1985, ngụ tỉnh Bến Tre).
Trong lúc truy đuổi, Sơn dùng chân đạp và ép xe lực lượng CSGT để tẩu thoát.
Trước hành động trên, cán bộ CSGT đã dùng súng K59 bắn chỉ thiên 2 lần để trấn áp Sơn. Khi tới trước căn nhà đường Chánh Hưng (phường 4, quận 8), lực lượng chức năng đã bao vây bắt giữ được Sơn và thu hồi xe máy của nạn nhân.