在扎赉诺尔区公安机关配合下，锁定2月10日接听电话的是张广亮家。
据调查，张广亮约半个月未露面，左脸有一颗黑痣。当晚九时许，守候刑警将返家的张广亮一举抓获。
经彻夜突审，张广亮最终交代，2月9日他伙同大勇、于老大在绥芬河市新华宾馆实施抢劫杀人，但自称仅负责“望风”，未直接动手，分得赃款两千元。
他口中的“大勇”是内蒙古莫力达瓦旗人，另一名同伙“于老大”则不知全名，均系通过大勇结识。
2月13日中午，指挥部再次组织两支追捕小队，分赴莫力达瓦旗与依安县抓捕张大勇。
当天已是农历腊月二十八，干警们无法与家人团圆，更面临生死考验——犯罪分子此前残忍枪杀三人，缉捕过程危险重重。
次日凌晨三点，依安组抵达目的地，仅找到一家棚顶渗水的简陋旅店稍作休息。
六点整，一组人员提前出发赶往莫旗；二组七点半起床，辗转多家早餐店均未营业，最终只能以方便面充饥。
早晨八点，依安县刑警大队配合行动，直奔新屯乡张大勇三姐家。
派出所民警李立龙指出，村民中一名高个男子正是张大勇。刑警韩金达、齐锡武迅速扑上，合力将其制伏。
张大勇身材高大、激烈反抗，但终究干不过满身肌肉的干警。
侦查员李振武搜身未发现枪支，齐锡武、韩金达随即将其押往新屯乡派出所审讯，其余人依法搜查其住处，缴获一张6000元存折及身份证。
抓捕情况立即电话汇报给绥芬河坐镇指挥的张冯起副局长。
审讯初期，张大勇闭口不语，瞪视干警，态度顽固。
齐锡武脱下防弹衣，将冲锋枪推至桌面上，直视对方问道：“张大勇，你看看我们是用什么方式来‘请’你的？”
张身体开始发抖。
齐锡武单刀直入：“你最近出过门吗？”
“去过，去了沈阳、哈尔滨、吉林。”
“还有一个地方你没说。绥芬河。什么时候去的？干什么？住哪？”
“……一周前，做买卖，住新华宾馆。”
“哪个房间？”
“301。”
“知道我们是哪的吗？”
“绥芬河的吧……”
张大勇声音愈发颤抖。 “既然猜对了，你是明白人，走到这一步，自己说吧。”
张大勇突然哀求要上厕所，声称“快拉裤子了”。齐锡武识破其意图，未予准许，令人拿来破桶，将其一只手铐在暖气管上，在审讯室内如厕。
无计可施之下，张大勇终于交代了2月9日作案全过程：
2月初，他帮于洪文赴大庆要账未果，便提议“去绥芬河抢炒汇的”，于表示同意。
张大勇联系张广亮，张携带两支从俄罗斯购得的手枪赶来会合。
三人于2月4日后半夜乘火车抵达绥芬河，入住个体旅店。
2月6日，张大勇以“张立明”之名入住新华宾馆301房间，此后于洪文、张广亮先后潜入同住。
2月8日晚，他们首次发现“秃顶老头”已改住306房间，但因308房有人未能下手。
2月9日晚六点，黄天锡与周世明刚回306房间，尚未关门，张大勇与张广亮便尾随持枪冲入。
黄天锡甩掉大衣扑来，张大勇连续开枪将其击倒；张广亮随即向夏福民、周世明头部射击。
两人抢走周世明扔来的腰包和黄天锡的大衣，搭乘红色出租车经东宁逃往吉林珲春。
途中，于洪文从大衣中掏出5万和腰包里面的现金和手机。逃至珲春后，三人分赃洗浴，并嫖宿一夜。
次日分得赃款，张大勇购新衣换下带血外套，三人最终在哈尔滨分手。
根据张大勇的交代，干警迅速赶赴依安县庆丰乡抓捕于洪文。
下午三点半，行动组抵达庆丰乡派出所，在当地民警配合下，以“调查年货失窃”为名进入于家。
于洪文正在院中拿着厉斧在劈柴，警方没有贸然行动，故意说：“听说你家被盗，是怎么回事？”
见警方前来是为这事，并未起疑心，于是放下斧子，从口袋拿出一包香烟递烟时被干警一举擒获。
趁此机会，于军使了个眼色，李文武一个飞身锁喉，勒住了于洪文的脖子。
于洪文也是身手不凡之人，他一个猛甩，挣脱开来。铁塔般的谢长林抬起右臂，朝于洪文的脑门就是一掌。
于洪文就地转了一圈，跪到了地上。李文武上前，“咔咔”两声将他铐住。
于洪文的老婆冲上来哭喊着说：“凭什么抓他？凭什么抓他？”
村里的人听到喊声，一下子拥上来很多人。
这个村300多户人家，于家是个大家族，李振武怕出事，上前拖住于洪文的老婆，并对于军、谢长林说：“快把于洪文押上车，离开这里。”
于妻哭喊阻拦，村民闻声围拢，干警们迅速押于洪文上车撤离。
2月14日，根据张广亮供述，满洲里警方在其家煤堆中搜出两支制式军用手枪及八发子弹。
至此，震惊绥芬河的“2·9”特大持枪抢劫杀人案成功告破，三名犯罪嫌疑人全部落网，依法受到严惩。