
หลังเกิดเหตุได้มีการประชุมสรุปผลการสืบสวนติดตามเบาะแสของคนร้ายทุกวัน โดยแต่ละหน่วยงานที่กระจายกำลังกันออกหาเบาะแสคนร้ายในหลายพื้นที่ จนได้นำผลความคืบหน้าในการสืบสวนมาร่วมกัน
ความคืบหน้า ล่าสุด ในวันที่ 8 ธันวาคม 2558 หลังจากที่เจ้าหน้าที่ชุดสืบสวนหลายฝ่ายต่างเร่งระดมออกสืบหาหลักฐาน จนกระทั่งได้ภาพของคนร้ายทั้งสามจากกล้องวงจรปิดตามสถานที่ต่าง ๆ มาประกอบการสืบสวน จนแน่ชัดว่า คนร้ายที่ก่อเหตุทั้งสามคน ประกอบด้วย นายธนากร เพร็ชนิน หรือ นนท์ อายุ 22 ปี อยู่บ้านเลขที่ 14 หมู่ 6 ตำบลสวนผึ้ง อำเภอเมืองนครพนม จังหวัดนครพนม / นายสมชาย วิเศษโวหาญ อายุ 33 ปี หรือ รัก อยู่บ้านเลขที่ 194 หมู่ 1 ตำบลหนองโอ่ง อำเภออู่ทอง จังหวัดสุพรรณบุรี และ นายพลัลภ ณะสูงเนิน หรือโทน อายุ 22 ปี อยู่บ้านเลขที่ 5 หมู่ 14 ตำบลสวนผึ้ง อำเภอเมืองนครพนม จังหวัดนครพนม
จนกระทั่งเมื่อคืนนี้เจ้าหน้าที่ตำรวจชุดสืบสวน สภ.สำโรงเหนือ นำโดย พ.ต.ท.ศุภกร ธัญญกรรม รอง ผกก.สส. สภ.สำโรงเหนือ พร้อมกำลังเจ้าหน้าที่ชุดสืบสวนได้นำกำลังเข้าทำการจับกุมตัว นาย พัลลภ ซึ่งในวันที่ก่อเหตุได้ถือมีดดาบเข้าไปก่อเหตุในร้าน โดยจับกุมได้ในขณะที่ทำงานเป็น รปภ.อยู่ที่บริษัทแห่งหนึ่ง ในย่านนิคมอุตสาหกรรมบางปู
ขณะเดียวกัน กำลังเจ้าหน้าที่ได้ติดตามจับกุมตัว นายสมชาย หรือ รัก ซึ่งเป็นคนขับขี่รถจักรยานยนต์ ได้ที่บริเวณท้องสนามหลวง ก่อนที่จะทำการสอบสวนขยายผลติดตามจับกุมตัวนายธนากร ซึ่งเป็นคนลงมือก่อเหตุและใช้อาวุธปืนยิงเจ้าของร้านจนเสียชีวิตได้ ในขณะที่หนีไปกบดานอยู่ที่บ้านภรรยาในจังหวัดนครพนม ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างนำตัวมาจากจังหวัดนครพนม ที่โรงพัก สำโรงเหนือ สมุทรปราการ และทำการตรวจยึดรถจักรยานยนต์ยี่ห้อ ฮอนด้า เวฟ 110 สีขาว ดำ ทะเบียน 1 กก 9795 จังหวัดร้อยเอ็ด ที่ใช้เป็นพาหนะในการก่อเหตุ ไว้ได้จำนวน 1 คัน ในส่วนผลการสอบสวนขณะนี้ เจ้าหน้าที่ยังไม่ยอมเปิดเผยแต่อย่างใด
ส่วนแนวทางการสืบสวนทราบว่า ก่อนที่คนร้ายทั้งสาม จะลงมือก่อเหตุ คนร้ายทั้งสามได้ขับรถไปตระเวนดูตามร้านทองในพื้นที่บางปูก่อน แล้ว แต่พบว่า ร้านทองในย่านบางปู มีเจ้าหน้าที่ตำรวจอยู่ประจำร้าน จึงได้เปลี่ยนใจขับขี่รถจักรยานยนต์คันดังกล่าว มาตามถนนสุขุมวิท เลี้ยวเข้าถนนสายลวด ก่อนขี่เข้าไปดูสำรวจร้านทองในตลาดปากน้ำ แต่ก็มีตำรวจประจำอยู่ คนร้ายจึงได้ขี่รถผ่านตลาดปากน้ำมุ่งหน้าเข้าสำโรงเหนือ
จนกระทั่งมาพบร้านดังกล่าว ซึ่งไม่มีเจ้าหน้าที่ตำรวจประจำร้าน ก่อนลงมือก่อเหตุ คนร้ายทั้งสามได้เข้าไปนั่งกินข้าวอยู่ที่ร้านอาหารตามสั่ง หลังร้านที่ก่อเหตุรอเวลาและโอกาส จนกระทั่งสบโอกาสในร้านเหลือเพียงเจ้าของร้านนั่งอยู่เพียงลำพัง จึงลงมือก่อเหตุ ก่อนที่ขับขี่รถจักรยานยนต์หลบหนีไปปากทางข้างช้างสามเศียร ไปทะลุออกถนนศรีนครินทร์ กลับเข้าไปที่บ้านพักของนายพัลลภ ภายในซอยเทศบาลบางปู 41 พื้นที่รับผิดชอบ สภ.บางปู ก่อนที่จะแยกย้ายกันหลบหนี จนกระทั่งเจ้าหน้าที่ติดตามจับกุมได้ทั้งหมด
เบื้องต้น เจ้าเหน้าที่ได้แจ้งข้อกล่าวหาว่า ร่วมกันปล้นทรัพย์ โดยมีและใช้อาวุธ และร่วมกันฆ่าผู้อื่นตายโดยเจตนา ก่อนควบคุมตัวเอาไว้เพื่อดำเนินคดีตามกฎหมายต่อไป