Tiếp nhận thông tin, Công an huyện Núi Thành cử tổ công tác khám nghiệm hiện trường, thu thập chứng cứ, phát động quần chúng, cung cấp thông tin về đặc điểm, phương tiện… gây án.
Công an huyện Núi Thành huy động toàn bộ lực lượng, áp dụng biện pháp nghiệp vụ truy tìm nghi phạm gây án.
Qua tổng hợp, phân tích những thông tin, tài liệu, Công an huyện nghi vấn người gây án là Phạm Minh Sơn.
Công an huyện Núi Thành phối hợp với Công an xã Tam Ngọc mời Sơn đến trụ sở công an để làm việc. Ban đầu, Sơn không thừa nhận, nhưng bằng chứng cứ không thể chối cãi, Sơn đã cúi đầu thừa nhận hành vi cướp túi xách của bà O.
Đến 16 giờ ngày 23-9, Cơ quan CSĐT Công an huyện ra lệnh giữ người trong trường hợp khẩn cấp đối với Sơn, thu giữ tang vật, gồm: 750.000 đồng, hai mô tô, một bình xịt hơi cay và các giấy tờ liên quan.
Theo Công an huyện Núi Thành, với tinh thần trấn áp tội phạm vì Nhân dân phục vụ, chỉ trong bảy giờ từ khi tiếp nhận thông tin tố giác tội phạm, Công an huyện đã làm rõ nghi phạm gây ra vụ cướp.