با این حال رفتار مرد مسافر مشکوک بود و درحالی‌که مأموران سرگرم بررسی‌های بیشتر بودند، مسافر مرموز یک قبضه کلت کمری از زیر پیراهنش بیرون کشید و به سمت 2مامور پلیس شلیک کرد. او سپس پشت فرمان خودروی آژانس نشست و به سرعت فرار کرد. راننده آژانس که وحشت کرده بود، مأموران حاضر در پاسگاه پلیس در همان نزدیکی را در جریان قرار داد و آنها راهی محل حادثه شدند.
بررسی‌ها نشان می‌داد که در جریان تیراندازی مسافر مرموز، سرباز محمدمهدی دریکوند به شهادت رسیده است و دومین مأمور که ستوان یکم روح‌الله باصره نام داشت به بیمارستان منتقل شد اما او نیز ساعتی بعد به‌دلیل شدت صدماتی که دیده بود، به شهادت رسید. در این شرایط تحقیقات برای شناسایی و دستگیری عامل این جنایت آغاز شد تا اینکه چند روز بعد مأموران موفق شدند در تحقیقات تخصصی قاتل فراری را ردگیری کنند.
او پس از به شهادت رساندن مأموران پلیس به کوه‌های اطراف دره‌شهر گریخته و در آنجا مخفی شده بود که با شناسایی محل دقیق مخفیگاه او، تیم‌های عملیاتی راهی این منطقه شدند و در یک عملیات ضربتی مرد جنایتکار را دستگیر کردند. با دستگیری متهم و تحقیق از او معلوم شد که وی یک قاتل فراری است و از چند‌ماه پیش به اتهام قتل دامادش تحت تعقیب پلیس بوده است.
بررسی‌ها نشان می‌داد که این مرد که یک کارمند بانک بوده، اوایل سال گذشته و به‌دلیل اختلافات خانوادگی، دامادشان را در یکی از شهرهای ایلام به قتل رسانده و سپس به دره‌شهر گریخته و با اجاره خانه‌ای در آنجا زندگی مخفیانه‌ای درپیش گرفته بود. او چند‌ماه در این خانه مخفی بود اما شامگاه نهم اسفندماه زمانی که از خرم‌آباد به مخفیگاهش برمی‌گشت، در پست ایست و بازرسی مورد ظن مأموران پلیس قرار گرفته و در نهایت با آنها درگیر و با شلیک گلوله هر دوی آنها را به شهادت رسانده بود.
با اعترافات این مرد و کشف راز 3جنایت، وی با انتقال به محل حادثه صحنه قتل‌‌ها را بازسازی کرد و در نهایت پرونده او با صدور کیفرخواست به دادگاه کیفری یک استان ایلام فرستاده شد. چند روز قبل، این مرد در دادگاه پای میز محاکمه قرار گرفت و به تشریح جنایت‌هایی پرداخت که مرتکب شده و به‌گفته سرهنگ دلاور القاصی‌مهر، فرمانده انتظامی استان ایلام، پس از پایان محاکمه، قضات دادگاه او را مجرم شناخته و به 3بار قصاص محکوم کردند.
