Ngay sau đó, theo thông tin của nạn nhân về đặc điểm nhận dạng người và phương tiện, hướng chạy của tên cướp; Tổ công tác CSGT nhanh chóng triển khai đội hình truy đuổi.
Đối tượng chạy lòng vòng qua nhiều tuyến phố và mất hút khi trời đổ mưa to tại khu vực đường Hoàng Diệu, phường Điện Biên, quận Ba Đình (Hà Nội). Lúc này, nhận định tình hình, tên cướp do mưa lớn không thể di chuyển tiếp, bằng các biện pháp nghiệp vụ xác định đối tượng gửi xe máy trong khu vực Hoàng Thành Thăng Long, Tổ công CSGT đã kiên trì cùng Công an phường Điện Biên mật phục.
Đúng như phán đoán, khoảng 14 giờ 15 phút khi mưa ngớt, đối tượng quay lại khu vực Hoàng Thành Thăng Long lấy xe đã bị Tổ công tác Đội CSGT đường bộ số 4 và Công an phường Điện Biên bắt quả tang cùng tang vật đối tượng vừa cướp được.
Tại cơ quan công an, đối tượng được làm rõ là Nguyễn Thanh Tùng (SN 1986, ở phường Bạch Đằng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội). Tùng khai nhận, khoảng 13 giờ cùng ngày, khi đi xe máy biển kiểm soát 29D1-012.70 lang thang ở khu đô thị Times City, đối tượng nhìn thấy chị Lê Phương Th (SN 1995, ở quận Ba Đình, Hà Nội) đang sử dụng điện thoại di động đứng trên hè nên đã lao tới cướp chiếc điện thoại trên tay nạn nhân và bỏ chạy.
Bị truy đuổi, Tùng đã chạy lòng vòng nhiều tuyến phố để "cắt đuôi" lực lượng cảnh sát. Lợi dụng trời mưa to, đối tượng đi vào khu vực gửi xe tại Hoàng Thành Thăng Long để gửi xe rồi ung dung ra quán cà phê chờ hết mưa để về nhưng không ngờ đã bị theo dõi và bắt giữ.
Vụ việc đang được cơ quan công an tiếp tục điều tra làm rõ.