เมื่อเวลา 13.00 น. วันที่ 19 ก.พ. ที่กองบัญชาการตำรวจนครบาล (บช.น.) พล.ต.ท.ภัคพงศ์ พงษ์เภตรา ผบช.น. พล.ต.ต.นิตินันท์ เพชรบรม รอง ผบช.น. พล.ต.ต.จิรพัฒน์ ภูมิจิตร รองผบช.น. พล.ต.ต.สำเริง สวนทอง ผบก.น.1 พ.ต.อ.ภิรมย์ สวนทอง รอง ผบก.น. 1 พ.ต.อ.บวรภพ สุนทรเรขา ผกก.สน.พญาไท พ.ต.อ.นิวัตน์ พึ่งอุทัยศรี ผกก.สส.บก.น.1 และเจ้าหน้าที่ตำรวจฝ่ายสืบสวน สน.พญาไท ร่วมกันแถลงจับกุม นายดนุสรณ์หรือเจ นุ่มเจริญ อายุ 28 ปี พร้อมด้วยตรวจยึดของกลาง อาวุธปืนยี่ห้อ โคลท์ .45จำนวน 1 กระบอก เครื่องกระสุนปืนขนาด .45 จำนวน 32 นัด ซองบรรจุกระสุน จำนวน 2 อัน เสื้อแบบสูทสีกรมท่า จำนวน 1 ตัว (สวมใส่ขณะก่อเหตุ) เสื้อเชิ้ตสีขาวยี่ห้อ LTD จำนวน 1 ตัว รองเท้าคัตชูสีดำ จับกุมได้ที่บ้านเลขที่ 154 ม. 4 ต.ห้วยแม่เพรียง อ.แก่งกระจาน จ.เพชรบุรี ผู้ต้องหาตามหมายจับ ศาลอาญา ที่ จ.154/2563 ลงวันที่ 18 ก.พ. โดยกล่าวหาว่า กระทำความผิดฐาน "ฆ่าผู้อื่นโดยไตร่ตรองไว้ก่อน, พยายามฆ่าผู้อื่นโดยไตร่ตรองไว้ก่อน,มีอาวุธปืนและเครื่องกระสุนปืนไว้ในครอบครองโดยไม่ได้รับอนุญาต,พาอาวุธปืนไปในเมือง หมู่บ้าน หรือทางสาธารณะโดยไม่มี
เหตุอันสมควรและไม่ได้รับอนุญาตให้มีอาวุธปืนติดตัว,ยิงปืนซึ่งใช้ดินระเบิดโดยใช่เหตุในเมือง หมู่บ้านหรือที่ชุมชน"ทั้งนี้ สืบเนื่องจากเหตุคนร้ายใช้อาวุธปืนยิงภายในห้างสรรพสินค้า ย่านอนุสาวรีย์ชัยสมรภูมิ เป็นเหตุ น.ส.ปิยานุช ฉัตรไทย อายุ 28 ปี พนักงานสถานเสริมความงามเสียชีวิต เมื่อวันที่ 18 ก.พ.63 เวลาประมาณ 15.00 น. ต่อมาฝ่ายการสืบสวนได้ตรวจสอบกล้องวงจรปิด พบว่า ผู้ก่อเหตุและตรวจสอบพยานหลักฐานบริเวณโดยรอบจนทราบว่าผู้ก่อเหตุดังกล่าวคือ นายดนุสรณ์หรือเจ นุ่มเจริญ อายุ 28 ปี เป็นผู้ใช้อาวุธปืนยิงผู้เสียชีวิตในที่เกิดเหตุ
จากการสอบสวนปากคำพยานที่เกิดเหตุประกอบกับภาพจากกล้องวงจรปิด พนักงานสอบสวนจึงได้รวบรวมพยานหลักฐานขอศาลอาญาอนุมัติออกหมายจับนายดนุสรณ์ ก่อนหลบหนีไปยังเขตพื้นที่ อ.แก่งกระจาน จ.เพชรบุรี เจ้าหน้าที่ตำรวจฝ่ายสืบสวน สน.พญาไท และ กก.สส.บก.น. 1 ได้สนธิกำลังติดตามจับกุมตัวผู้ต้องหาอย่างเร่งด่วน เนื่องจากผู้ต้องหามีอาวุธปืนและได้มีข้อความข่มขู่จะไปทำร้ายผู้อื่นอีก จนกระทั่งเมื่อวันที่ 19 ก.พ.63 เวลาประมาณ 04.30 น. จึงสามารถจับกุมผู้ต้องหาได้ที่หน้าบ้านเลขที่ 154 ม.4 ต.ห้วยแม่เพรียง อ.แก่งกระจาน จ.เพชรบุรีจากการสอบถามผู้ต้องหาให้การยอบรับว่า เป็นบุคคลตามหมายจับที่ได้ใช้อาวุธปืนยิงนางสาวปิยานุช ถึงแก่ความตาย และมีผู้ได้รับบาดเจ็บ ตามวันเวลาเกิดเหตุจริง สาเหตุ เกิดจากความหึงหวงที่ผู้เสียชีวิตคบหากับชายอื่นจนขาดความยั้งคิด และได้ก่อเหตุใช้อาวุธปืนยิงดังกล่าว จึงได้ทำการจับกุมผู้ต้องหาพร้อมตรวจยึดของกลางนำส่งพนักงานสอบสวนสน.พญาไท เพื่อดำเนินการตามกฎหมาย