稍后刑警中队长和同事返回事发地点后，发现地上有一滩血迹和一串钥匙，两个人跟着血迹走到了河坝方向，结果在水面上发现了一个类似证件的黑皮小本本。打捞上来后，发现黑皮小本正是副大队长赵秋生的工作证。意识到情况比较严重，两个人就向分局刑警大队长汇报情况请求支援。稍后刑警大队长带领同事到达现场进行调查，最终几个人在一人多深的水中发现了副大队长赵秋生的尸体。
经过调查，警方认为杀害副大队长赵秋生的歹徒就是斧头帮的成员，省公安厅和市委高度重视，立即成立了专案组，对出城路口进行设卡拦截，在长春市内布下天罗地网。
8 月 18 日晚上，在伊通河东大桥上，警方已在旁边的设伏点埋伏了多日。这时候警方发现桥上有 4 名黑影非常可疑，这 4 个人好像是在寻找作案目标。警方发现 4 名歹徒后，迅速上前将 4 名男子抓捕归案，当场在 4 名男子身上搜出了蒙古刀、尖刀和管制刀具。经过南关公安分局连夜审讯，4 名男子称他们是农安县某学校的学生，4 人持管制刀具在长春、农安两地交叉作案 10 多起。
这时候警方怀疑这 4 名学生很有可能是斧头帮的成员，也很有可能是杀害副大队长赵秋生的歹徒。但经过警方审讯，这几名犯罪成员并不具备杀害副大队长的作案时间。而就在警方感到失望的时候，负责专项侦查的队员发现在各类的抢劫案件中，被抢的 bp 机有几台已经被人改频入网，警方迅速根据这一线索进行调查，最终将在长春搞建筑的民工曾锋等十几个人组织的抢劫犯罪团伙抓捕归案。经审讯，以民工曾锋为主的抢劫犯罪团伙，经常对一些单身男子或者是偏僻地方搞对象的男女实施抢劫。但经过调查，民警发现这个抢劫犯罪团伙也不是杀害副大队长赵秋生的歹徒。
案件一时陷入僵局，警方决定重新梳理线索。就在案件没有任何进展的时候，警方又在案发现场百余米处的一处垃圾堆里发现了三把带血迹的斧头。经过对斧头上的血迹进行鉴定，发现上面的血迹就是副大队长赵秋生的。查找到作案凶器后，民警就开始寻找三明斧子的来源。最终经过调查，发现其中两把斧子是德惠市建筑五金厂生产的，事发前这种斧子已经售出 12 把。民警在九台市九台农贸市场找到了货主，货主称 8 月 15 日有人在他这里买走了两把斧子，不过忘记对方的特征了。
8 月 28 日，绿园公安分局刑警大队的一名侦查员在工作途中意外发现了一个线索，有人向他反映，在宽城区四海锅烙部打工的一个绰号叫“老鳖”的人曾经和别人称，他在东大桥附近和别人打架。经警方调查，这名男子叫赵海瑞，当天晚上他并没有在东大桥和人打仗。另外还有村民告诉警方，赵海瑞曾经向别人说他在长春东大桥上将一名警察杀害，对方可能还是什么长。最终警方初步确定，赵海瑞、邓海峰等其他人应该是杀害副大队长赵秋生的歹徒。
锁定犯罪嫌疑人身份后，南关区公安局组织多名警力开始对赵海瑞、邓海峰等人实施抓捕。为了防止歹徒逃跑，警方在犯罪嫌疑人可能出现的 40 多个落脚点进行全面监控，开始在赵海瑞等嫌疑人可能会出现的胡家乡、莽卡乡和永吉县几个接壤的地方进行布控。
布控的同时，指挥部接到有村民报警，称闫文江的小姨子和另外一个女子慌慌张张的从山上跑了下来。经过警方调查，发现两个人天黑之前在村里的小卖部中买了很多面包，于是专案组就开始对闫文江小姨子和另外一名女子进行调查。最终，两个人承认她们是为山上的闫文江送食物和衣服。确定闫文江还在山上藏匿后，专案组开始组织警力开始搜山大行动。
在警方搜山过程中，闫文江感觉自己在山里藏不住了，于是他就开始往山下的九台市棋塔木乡逃跑。逃跑时闫文江发现了一辆路边的摩托车。打开车锁后，闫文江骑着摩托车就往自己的二姐家逃跑。结果刚刚走到二姐家没有多长时间，就被早已布控的警察抓获。而在闫文江的身上，警方搜出了副大队长赵秋生被抢的手机电话。抓获闫文江后，南关区公安局长以及同事两天说了一句，秋生，你安息吧，杀害你的凶手我们抓到了。
在闫文江被公安机关抓获后，他的另外一名同伙也被抓获，而在外潜逃的齐显东、齐显轿二人均落网。至此，斧头帮中除了赵海瑞、邓海峰两人以外，其余人员全部落网，相信最终赵海瑞和邓海峰二人也将难逃法网。
