Công tác truy xét đang được tiến hành rất khẩn trương thì lúc 9 giờ 30 phút cùng ngày, 2 đối tượng đi xe Suzuky Best màu đỏ biển số 49S9 – 4205 đang trên đường qua xã Nam Hà để ra thị trấn Đinh Văn, đến đoạn Dốc Võng thấy lực lượng chốt chặn và truy đuổi nên đã bỏ xe chạy bộ lên khu vực đồi cà phê thuộc thôn Hoàn Kiếm 2, xã Nam Hà. Lực lượng Công an đã huy động trên 100 quần chúng nhân dân cùng khép kín vòng vây, tiến hành truy lùng; đến 11 giờ 30 phút thì bắt được 2 đối tượng. Chúng là là Trần Đình Thắng (SN 1982) trú tại 33 Lê Hồng Phong và Phạm Thiên Ân (SN 1983) trú tại 2C Bùi Thị Xuân, cùng ở thành phố Đà Lạt. Trước những chứng cứ, đặc biệt là sự nhận diện của người bị hại 2 đối tượng đã thú nhận là thủ phạm gây ra vụ giật túi xách tại bưu điện thị trấn Nam Ban vào buổi sáng cùng ngày. Ngoài vụ cướp tại Bưu điện Nam Ban, chúng còn khai: từ ngày 4 đến ngày 7 – 4 – 2009, chúng đã gây ra 4 vụ cướp giật tài sản của người đi đường tại thành phố Đà Lạt và huyện Đức Trọng. Chúng khai, khoảng 19 giờ ngày 5 – 4, Ân chở Thắng bằng xe máy Suzuky Best màu đỏ đến đường Đinh Tiên Hoàng, Đà Lạt; phát hiện có một phụ nữ đi bộ có đeo dây chuyền, Ân áp sát để Thắng giật sợi dây chuyền, nhưng chỉ giật được chiếc mặt đá có bọc vàng 18K. Sau đó, lúc 20 giờ tại ngã ba Phạm Ngọc Thạch-Ngô Quyền 2 tên tiếp tục giật sợi dây chuyền của chị Đặng Thị Thu Thủy (SN 1960) trú tại 61 Phạm Ngọc Thạch, phường 6, Đà Lạt khi chị đang đi bộ. Chúng đưa sợi dây chuyền giật được đến cầm cho tiệm vàng Kim Hoa của chị Đào Thị Hồng Hoa ở khu Đông Anh 1, thị trấn Nam Ban, huyện Lâm Hà lấy 1.000.000 đồng. Sáng hôm sau (6 – 4), chúng bán luôn sợi dây chuyền cho tiệm vàng để lấy thêm 350.000 đồng nữa. Khoảng 19 giờ ngày 6 – 4, trên đường đi từ Nam Ban về Đà Lạt, tới dốc ông Cụ, xã Tà Nung, TP Đà Lạt phát hiện chị Trần Thị Tuyến (SN 1983) trú tại khu phố 3, phường Lộc Sơn, thị xã Bảo Lộc đang điều khiển xe máy biển số 49M8 – 0045 chở chị Hoàng Thị Thanh (SN 1990) trú tại số 3 Dã Tượng, thành phố Đà Lạt từ Tà Nung về Đà Lạt, Thắng đã ném nắm ớt bột vào mặt chị Thanh rồi giật chiếc giỏ xách của chị,, bên trong có một số đồ mỹ phẩm, 100 nhân dân tệ (tiền Trung Quốc), 20.000 đồng tiền Việt Nam, 1 thẻ ATM và một số giấy tờ. Ngoài ra quá trình điều tra Ân và Thắng còn khi nhận, vào ngày 6 – 4 Ân và Thắng có dùng ớt bột ném vào mặt của một phụ nữ đi bộ tại đường Mặc Đĩnh Chi, Đà Lạt rồi giật được 1 đoạn của sợi dây chuyền sau đó đưa ra trung tâm TP Đà Lạt bán được 550.000 đồng.