Từ tin báo của người bị hại, một mũi trinh sát hình sự, điều tra viên vào cuộc truy nóng hành tung thủ phạm. Và sau hai giờ triển khai các biện pháp nghiệp vụ rà soát đối tượng hình sự trên địa bàn thành phố, trinh sát xác định nghi can vụ trộm là Trần Hồng Bửu, 20 tuổi, trú ở thôn Ngọc Lãng, xã Bình Ngọc. Bửu là đối tượng bỏ học từ năm lớp 10, rồi lang thang theo bạn bè trộm cắp tài sản để kiếm tiền ăn chơi nên đã có tiền án 6 tháng tù về tội danh này.
Khi tiếp cận nơi Bửu đang thuê phòng trọ tại 9/5 Lê Thành Phương, phường 2, trinh sát phát hiện hắn vừa đưa chiếc xe máy thường sử dụng mang BKS 78F4-3305 về nơi tạm trú, rồi nhờ một người bạn chở xuống chợ Trung tâm TP Tuy Hòa. Truy theo nguồn tin trên, trinh sát phát hiện đối tượng có đặc điểm nhân dạng giống như Bửu vừa vào một điểm trông giữ xe trước cổng chợ để lấy chiếc xe máy Sirius đã gửi trước đó gần một giờ.
Lập tức ba mũi trinh sát được lệnh cắm chốt tại một số đầu mối giao thông cửa ngõ thành phố. Gần 16h cùng ngày, mũi trinh sát cắm chốt ở cửa ngõ phía Nam phát hiện một thanh niên đi xe máy Sirius 78H3-3491 của chị Nguyễn Thị Hồng Trang lao nhanh trên đường QL1A về hướng Nam.
Lập tức Thượng úy Trần Khải Hoàn cùng hai đồng sự lên xe máy truy đuổi. Phát hiện có người bám theo phía sau, gã thanh niên tăng tốc lao nhanh. Một cuộc truy đuổi hết sức ngoạn mục trên chặng đường hơn 5 cây số diễn ra khá quyết liệt.
Khi đến thôn 1, xã Hòa Vinh, huyện Đông Hòa thì xe máy của các trinh sát bứt phá vượt lên phía trước, ép xe đối tượng vô lề đường. Thủ phạm vụ trộm bị vây bắt gọn trước sự cảm phục của người dân về tinh thần kiên quyết tấn công tội phạm của nhóm trinh sát trẻ giàu bản lĩnh.
Trước chứng cứ tang vật bị thu giữ, ngày 4/1, cơ quan CSĐT Công an TP Tuy Hòa đã ra lệnh bắt khẩn cấp Trần Hồng Bửu về hành vi trộm tài sản
