Theo đó, Thuận bị bắt giữ tại nhà hàng khách sạn Sơn Hà do y làm chủ, tọa lạc tại xã Lộc Tấn (huyện Lộc Ninh) vào ngày 3/6. Cùng ngày, cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bình Phước đã khám xét nhà riêng của Nguyễn Đình Thuận tại xã Lộc Thái (huyện Lộc Ninh) thu giữ một khẩu súng bắn đạn cao su và nhiều giấy tờ quan trọng.
Theo điều tra ban đầu, cách nay khoảng 10 năm sau khi đánh sập các đối thủ cạnh tranh trong giới, Thuận trở thành một tay đại gia có số má về buôn bán, vận chuyển, kinh doanh gỗ lậu. Để hoạt động kinh doanh thuận buồm xuôi gió, Thuận đã dùng tiền mua chuộc một số cán bộ biến chất tại các tuyến biên giới, đồng thời cấu kết với một số "trùm" gỗ người Campuchia thâu tóm nguồn gỗ quí hiếm từ Campuchia mang về Việt
Từ nguồn tin báo của quần chúng nhân dân, cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bình Phước đã lập chuyên án, bí mật trinh sát và tổ chức bắt giữ Thuận để điều tra làm rõ. Với tính khí ngông cuồng "không coi ai ra gì" nên khi Thuận bị lực lương Công an bắt giữ, đông đảo người dân trong huyện Lộc Ninh tỏ ra vui mừng vì nhiều năm qua mặc dù biết Thuận làm ăn phi pháp nhưng nhiều người không dám đứng ra tố cáo vì sợ bị trả thù