พล.ต.ต.ธวัช วงศ์สง่า ผบก.ภ.จว.พิษณุโลก กล่าวว่า หลังจากเจ้าหน้าที่ตำรวจได้รับแจ้งความของคดีนี้ ไม่ได้นิ่งนอนใจ ได้พยายามรวบรวมหลักฐานและพยานต่างๆ ก่อนจะขออนุมัติหมายจับศาลจังหวัดพิษณุโลก ที่ 258/2563 ลงวันที่ 24 พฤศจิกายน 2563 ติดตามจับกุมตัวนายธงชัย ขณะกำลังขับรถกลับบ้าน ซึ่งเบื้องต้นนายธงชัย ให้การปฏิเสธ แต่ทางเจ้าหน้าที่ตำรวจมีพยานหลักฐาน ทั้งทางนิติวิทยาศาสตร์ และพยานแวดล้อม ที่จะสามารถดำเนินคดีกับผู้ต้องหา
โดยจาการสอบสวนพบว่าผู้ต้องหาได้ก่อคดี 16 ครั้ง เป็นข่มขืนในบ้าน 10 ครั้ง และสวนมะนาว หลังบ้าน 6 ครั้ง ซึ่งถือว่าเป็นการกระทำต่างกรรม ต่างวาระ และผู้เสียหาย เป็นเยาวชน ที่มีอายุต่ำกว่า 18 ปี ถึงแม้จะบกพร่องทางสติปัญญา แต่ก็สามารถพูดจารู้เรื่อง ทำให้สามารถชี้ตัวผู้ต้องหา ได้อย่างถูกต้อง เบื้องต้นได้แจ้งข้อหาแก่นายธงชัย ผู้ต้องหา ในข้อหากระทำชำเราบุคคลโดยบุคคลนั้น อยู่ในภาวะที่ไม่สามารถขัดขืนได้,ผู้ใดกระทำอนาจารแก่บุคคลอายุกว่า 15 ปีโดยบุคคลนั้นอยู่ในภาวะที่ไม่สามารถขัดขืนได้ และผู้ใดพาบุคคลอายุ 15 ปี แต่ยังไม่เกิน 18 ปี ไปเพื่อการอนาจารแม้ผู้นั้นจะยินยอมก็ตาม