Theo đó, ngay sau vụ cướp manh động xảy ra, khiến chị Dung bị ngã tử vong, chị Vy chấn thương nặng, Đại tá Nguyễn Hoàng Thắng, Trưởng công an Q.Bình Thạnh lập tức chỉ đạo các lực lượng nghiệp vụ triển khai truy xét nóng.
Với chủ công là Tổ truy xét của Đội Cảnh sá
Công an xác định, tài sản mà nạn nhân bị mất gồm chiếc giỏ xách, 500 ngàn đồng và 1 điện thoại hiệu Samsung Galaxy Note 8. Nhận định rất có thể ngay sau khi ra tay, các đối tượng nhanh chóng tìm cách tẩu tán, lực lượng phá án liền tiếp cận các cửa hàng chuyên mua bán điện thoại cũ trên địa bàn Q.Bình Thạnh, khoanh vùng đối tượng. Mặt khác, hồ sơ nghiệp vụ về số đối tượng bất hảo ở quận: Bình Thạnh, Thủ Đức, Gò Vấp; thậm chí với các đối tượng ở các tỉnh Bình Dương, Đồng Nai… đều được sàng lọc kỹ lưỡng.
Ngoài ra, công tác rà soát tại các cơ sở chuyên kinh doanh điện thoại cũ trên địa bàn Q.Bình Thạnh cũng được thực hiện trong 2 ngày liên tục. Cuối cùng, mọi nỗ lực của cảnh sát cũng thu về kết quả quan trọng. Thông tin về 2 nghi phạm được hé mở, khi người dân trình báo có một phụ nữ đến một tiệm kinh doanh điện thoại di động, bán chiếc điện thoại với biểu hiện bất thường. Không thỏa thuận được giá cả với chủ tiệm, người này bỏ đi.
Làm việc với công an, người phụ nữ khai mua từ đứa em ruột. Như vậy, công an đã lần ra Trần Thanh Tín (SN 2003, ngụ P.21, Q.Bình Thạnh) là người bán lại điện thoại. Điều tra sâu về Tín, cơ quan điều tra nắm được lai lịch bất hảo của đối tượng. Tuy nhỏ tuổi nhưng y có "thành tích" quậy phá tại địa phương và sớm bị nhà trường cho thôi học.
Đối chiếu hình ảnh thực tế của Tín và dữ liệu nhận dạng từ camera an ninh, cơ quan điều tra xác định có sự trùng khớp về nhân dạng. Đến lúc này, trinh sát đặc nhiệm của Đội CSHS và Công an P.22 (Công an Q.Bình Thạnh) vận động Tín ra làm việc.
Tối 25-10, Tín lấy xe máy chở Hoàng Anh. Chạy tới cầu Thủ Thiêm, 2 tên phát hiện chị Dung chở Vy đang đổ dốc ôm theo túi xách nên quyết định "ăn hàng". Tín áp sát "con mồi" để Hoàng Anh giật túi xách. Bất ngờ, chị Dung mất lái ngã nhào. Sau khi gây án, Tín và Hoàng Anh chia nhau số tiền kiếm được để tiêu xài.
Bằng các biện pháp nghiệp vụ, lực lượng phá án xác định vị trí nơi Hoàng Anh đang ẩn trốn. Để kế hoạch vây bắt thành công, Đội CSHS cùng Công an P.22 (Q.Bình Thạnh) bố trí nhiều mũi bí mật tiếp cận nhà riêng của đối tượng (trên đường Ngô Tất Tố, Q.Bình Thạnh). Phát hiện có công an, người thân của Hoàng Anh kiên quyết chống đối, tạo điều kiện cho y leo mái nhà lẩn trốn.
Không để kẻ xấu có cơ hội tẩu thoát, một chiến sĩ trong tổ phá án khéo léo tiếp cận, quật ngã đối tượng. Cùng thời điểm, đồng loạt nhiều mũi tấn công còn lại khép chặt vòng vây. Thấy không còn đường thoát, Hoàng Anh chịu tra tay vào còng và được di lý về cơ quan công an.
Đại tá Nguyễn Hoàng Thắng, Trưởng công an Q.Bình Thạnh đã biểu dương lực lượng phá án là Đội CSHS và Công an P.22. Đại tá Thắng nói: "Mặc dù manh mối để lại của vụ án rất mơ hồ nhưng bằng sự mưu trí, quyết tâm phá án, các đồng chí tham gia truy xét đã lần ra được danh tính của 2 nghi phạm, quyết liệt truy bắt đến cùng".
Khi đang đổ dốc cầu thì bất ngờ bị hai thanh niên chạy xe từ phía sau, áp sát bên trái giật giỏ xách mà chị Vy đeo trên vai. Cú giật mạnh và bất ngờ khiến chiếc xe máy của hai cô gái ngã xuống đường. Hai nạn nhân bị đập đầu xuống đường bất tỉnh. Người dân đi ngang qua mới phát hiện và đưa các nạn nhân đi bệnh viện cấp cứu.
Tuy nhiên, do bị thương quá nặng nên chị Dung đã tử vong tại Bệnh viện Nhân dân 115. Còn chị Vy bị gãy xương hàm, trật khớp tay, hiện đang được điều trị tại Bệnh viện Răng — Hàm — Mặt TP.HCM.
