ต่อมาตำรวจไล่ตรวจสอบภาพจากกล้องวงจรปิดตามเส้นทางหลบหนี กระทั่งพบว่าผู้ต้องหานำรถยนต์ไปจอดทิ้งไว้บริเวณบ้านพักคนงานในซอยเขามะกอก ต.สำนักทอง ห่างจากจุดเกิดเหตุประมาณ 6 กิโลเมตร เนื่องจากน้ำมันหมด ก่อนเดินเท้าเข้าไปหาเพื่อนแรงงานชาวกัมพูชาที่กำลังกรีดยางอยู่ใกล้จุดดังกล่าว ขอเงินจำนวน 200 บาท พร้อมยืมรถจักรยานยนต์ใช้หลบหนี และยังนำรถจักรยานยนต์ไปจำนำต่อให้เพื่อนแรงงานชาวเขมรด้วยกันอีกทอดหนึ่ง

    เจ้าหน้าที่ใช้เวลาติดตามแกะรอยนาน 3 วัน จนสืบทราบว่าผู้ต้องหาแอบเข้าไปทำงานอยู่ในโรงงานไม้ยางพาราแปรรูป พื้นที่ อ.บ้านค่าย จึงวางกำลังเข้าปิดล้อมจับกุมตัวไว้ได้โดยละม่อม

   สอบสวนเบื้องต้น นายพิม ให้การรับสารภาพว่าเป็นผู้ลงมือก่อเหตุจริง โดยก่อนเกิดเหตุได้นั่งดื่มสุรากับผู้ตายภายในบ้านพักคนงาน กระทั่งผู้ตายเกิดอาการเมาและพูดจาข่มเหงดูถูก ด่าทอบุพการีอยู่เป็นประจำ อีกทั้งยังนำรองเท้าที่ใส่อยู่มาแกว่งแช่ในชามบะหมี่กึ่งสำเร็จรูปที่ตนกำลังกิน พร้อมบังคับให้กินจนหมด ทำให้เกิดความคับแค้นใจและโมโหอย่างหนัก

   ผู้ต้องหาอ้างว่า หลังจากถูกยั่วยุและดูหมิ่นอย่างต่อเนื่อง จึงฉวยจังหวะที่ผู้ตายนั่งเล่นโทรศัพท์อยู่บนเปลนอน ใช้ขวานเดินเข้าฟันศีรษะจากด้านหลังอย่างแรงหลายครั้งจนเสียชีวิตคาที่ ก่อนรีบขโมยรถยนต์ของนายจ้างหลบหนีไปทางถนนสายบ้านค่าย-วังจันทร์ แล้วนำรถไปจอดทิ้งริมป่ายาง ก่อนตระเวนหลบซ่อนตัวตามแคมป์คนงานและโรงงานต่าง ๆ กระทั่งถูกจับกุมได้ดังกล่าว