بلافاصله هماهنگی های لازم انجام شده و فرد مجروح توسط اورژانس به بیمارستان منتقل شد اما لحظاتی بعد اعلام شد که به دلیل علت شدت خونریزی جان خود را از دست داده است. به همین دلیل نیز تحقیقات وارد فاز دیگری شده و موضوع به بازپرس کشیک قتل اعلام شد.

ماموران تحقیقات میدانی خود را آغاز کرده و در جریان آن به بررسی محل وقوع جنایت و پرس و جو از شاهدان عینی پرداختند.  یکی از شاهدان ماجرا در این خصوص به ماموران گفت: در حال عبور از خیابان بودم که مقتول را در حال دعوا با زباله گردی دیگر دیدم. ناگهان مقتول روی زمین افتاد و زباله گرد دوم پا به فرار گذاشت. چند متر آن طرف تر ناگهان مرد متواری با خودرویی تصادف کرد و روی زمین افتاد.اما با اینکه مصدوم شده بود از روی زمین بلند شد و به فرارش ادامه داد. همچنین در جستجوهای بیشتر پلیس چاقوی خونین متعلق به ضارب نیز در محل تصادف کشف شد.

در حالی که بررسی ها برای مشخص شدن هویت متهم فراری ادامه داشت، ماموران کلانتری مهرآباد جنوبی موفق شدند هویت متهم فراری به نام معلوم را در تحقیقات میدانی خود به دست آورند. با کسب این اطلاعات هماهنگی با مقام قضایی برای دستگیری این فرد آغاز شد و  ماموران کلانتری راهی خانه متهم شدند. با حضور مأموران در محل، همسر متهم در را به روی مأموران باز کرد و مدعی شد همسرش در خانه نیست. اما مأموران با مجوز قضایی وارد خانه مرد میانسال شده و او را که پشت در حمام خانه اش مخفی شده بود دستگیر کردند. با دستگیری وی آثار جراحت تصادف روی سر و صورت، کتف و پای چپ وی نیز کاملا مشهود بود.

با انتقال متهم به مقر انتظامی، او تحت بازجویی قرار گرفت اما در جریان آن منکر هرگونه جرمی شد و تنها به درگیری با وی اعتراف کرد. او گفت که در حال جمع آوری زباله بودم که مقتول به سراغم آمد و گفت دسته سیمی را که از روی زمین برداشتی به من بده. به او گفتم من سیمی برنداشته و می توانی کیسه جمع آوری زباله ام را ببینی. اما او با مشت به صورتم کوبید و باهم دعوایمان شد. من هم چند مشت به او زدم و از محل فرار کردم.

متهم همچنین درباره دلیل فرارش بعد از تصادف نیز گفت:  می ترسیدم مقتول مرا دوباره کتک بزند برای همین بود که بعد از تصادف به فرارم ادامه دادم، موقع فرار شنیدم که مردم می گفتند چاقو خورده و خونریزی دارد. برای همین خیلی ترسیدم و وقتی مأموران آمدند در خانه مخفی شدم.

مرکز اطلاع رسانی پلیس پیشگیری تهران بزرگ، با تایید این خبر اعلام کرد: متهم به دستور بازپرس جنایی در اختیار کارآگاهان اداره دهم پلیس آگاهی قرار گرفته تا تحقیقات تکمیلی از این خصوص انجام شود.