Được sự phân công, chỉ đạo của lãnh đạo Bộ Công an, lãnh đạo Tổng cục Cảnh sát phòng, chống tội phạm, Cục Cảnh sát hình sự đã vào cuộc điều tra, tiến hành khám nghiệm hiện trường lại toàn bộ khi tàu neo đậu tại Vũng Tàu. Cơ quan CSĐT đã thu giữ được chiếc hộp đen, dụng cụ ghi lại diễn biến về hành trình của con tàu, ghi lại tiếng động, âm thanh của toàn bộ thủy thủ đoàn và những tiếng động trên tàu, tốc độ gió, độ sâu vùng biển mà con tàu đi qua, xác định được tọa độ của con tàu khi nó rời cảng và hành trình của nó… Cơ quan CSĐT đã tiến hành trưng cầu giám định chiếc hộp đen trên tại Cục hàng hải Việt Nam, đồng thời đã tiến hành ghi lại lời khai của tất cả 18 thủy thủ trên tàu, phối hợp với cơ quan chức năng tiến hành giám định số lượng dầu bị mất, sau đó giải phóng con tàu về Quảng Trị.
Hiện cơ quan CSĐT đã nhận được kết quả giám định hộp đen. Cùng với các lời khai được phúc tra lại của các thủy thủ, cơ quan CSĐT đã có đủ căn cứ xác định con tàu này bị cướp trên vùng biển quốc tế đi qua trong hành trình nhận hàng từ Singapore về Việt Nam. Vì thế, cơ quan CSĐT đã ra quyết định khởi tố vụ án về cướp tài sản để tiến hành điều tra. Theo tính toán của cơ quan CSĐT và các cơ quan chuyên môn, số lượng dầu bị cướp đi có giá trị khoảng 30 tỷ đồng.
Trong quá trình điều tra, cơ quan CSĐT sẽ phối hợp với Trung tâm Chia sẻ thông tin (ISC) nằm trong ReCAAP (Hiệp định Hợp tác khu vực về chống cướp biển và cướp có vũ trang tại châu Á), có trụ sở tại Singapore, để điều tra các nhóm cướp biển hoạt động trong khu vực để xác định thủ phạm. Nếu có đầy đủ căn cứ về đối tượng gây án, sẽ tiến hành khởi tố bị can và xử lý theo quy định của pháp luật Việt Nam
