Após troca de informações entre a Polícia Civil e Militar e analise das imagens captadas pelos sistemas de vigilância de estabelecimentos próximos, foi possível identificar os dois principais suspeitos do crime. Uma nova informação dava conta que os suspeitos estavam na cidade de Caxambu do Sul (SC). Polícia Civil e Militar se deslocaram até a localidade onde os indivíduos se encontravam. Na frente de uma residência, os policiais avistaram uma motocicleta igual a que as câmeras de segurança flagraram no crime. Após abordagem policial, foram identificados um homem de 24 anos e um adolescente de 16 anos como os principais suspeitos do homicídio.
O menor contou sua versão e confirmou a autoria no crime. Segundo o Delegado Vagner Papini, "ele foi convidado pelo seu irmão para se vingar de duas pessoas que estariam o ameaçando”. O adolescente usou um revólver calibre.38, já o irmão mais velho utilizou uma pistola.380 alto. Papini conta que "após os disparos, o menor teria dispensado o revólver tendo em vista que uma munição teria prejudicado o tambor do revólver, sendo assim ele dispensou essa arma em via pública”.
Os dois indivíduos foram apresentados ao Delegado de Polícia plantonista na Central Policial. O homem de 24 anos foi preso em flagrante e o adolescente de 16 anos foi apreendido. Após audiência de custódia, o inquérito policial será remetido a DIC, para que possam juntar os laudos periciais e finalizar a investigação.
As três vítimas dos disparos são residentes do Bairro Santo Antônio em Chapecó. Os dois homens possuem passagem de pequena relevância pela Polícia. A mulher alvejada de forma acidental, não possui passagens.