השוטרים דלקו אחר החשוד שנטש את הרכב והחל בהימלטות רגלית. במהלך סריקות, השוטרים איתרו את החשוד מסתתר בחניון ברחוב אדר בעיר מודיעין ועצרו אותו. בתוך כך, לוחמי יס"מ מחוז ת"א הקימו מחסום נוסף במחלף שפירים שבמהלכו הבחינו בחשוד הנוסף שגנב רכב ועצרו אותו.
החשודים הקטינים, תושבי שטחים, (14 משכם, 15 מסרה), הובאו לחקירה בתחנת גבעתיים שבסיומה נכלאו. שם גילו השוטרים לתדהמתם כי השניים שוחררו בעסקת החטופים, וזמן קצר לאחר מכן, נכנסו לישראל, על מנת לגנוב כלי רכב ולהעבירם לשטחים. בחקירתם מסרו כי נכנסו לישראל על מנת ליידות אבנים על חיילי צה״ל.
