โดยเบื้องหลังการจับกุมครั้งนี้มีรายงานว่า ภายหลังเกิดเหตุทาง พล ต ต จิรภพ ภูริเดช ผบก ป ได้สั่งการให้ พ ต อ อรุณ วชิรศรีสุกัญยา ผกก 2 บก ป พ ต อ บุญลือ ผดุงถิ่น ผกก 3 บก ป และ พ ต อ วิจักษ์ ตารมย์ ผกก สสน บก ป นำกำลังเจ้าหน้าที่ชุดปฏิบัติการกองปราบฯ ลงพื้นที่สืบสวนสอบสวนแกะรอยผู้ต้องหารายนี้ จนกระทั่งประมาณ 1 สัปดาห์ ก่อนหน้านี้ทางเจ้าหน้าที่ชุดคลี่คลายคดีของกองปราบฯได้รับแจ้งเบาะแสจากพลเมืองดีว่าคนร้ายที่น่าจะก่อเหตุดังกล่าวน่าจะเป็น นายประสิทธิชัย เขาแก้ว หรือกอล์ฟ อายุ 38 ปี ผู้อำนวยการโรงเรียนโพธิ์ชัยสิงห์บุรี จึงได้ดำเนินการพิสูจน์ทราบพร้อมกับรวบรวมพยานหลักฐานโดยใช้เวลาสืบสวนประมาณ 7 วัน ก็พบว่ามีหลักฐานหลายอย่างโดยเฉพาะอาวุธปืนที่ใช้ก่อเหตุเกี่ยวพันกับ นายประสิทธิชัย พร้อมกับหลักฐานอื่นๆเชื่อมโยงว่าเป็นผู้ลงมือก่อเหตุดังกล่าว จึงได้ประสานให้พนักงานสอบสวนกองปราบปรามรวบรวมพยานหลักฐานขอหมายจับจากศาลอาญา กระทั่งศาลออกหมายจับให้เมื่อค่ำวันที่ 21 มกราคม ที่ผ่านมา
รายงานข่าวแจ้งว่า เมื่อทราบตัวผู้ก่อเหตุแน่ชัดประกอบกับศาลออกหมายจับแล้ว พล.ต.ต.จิรภพ จึงได้สั่งการให้ พ ต อ วิจักษ์ นำเจ้าหน้าที่ชุดปฏิบัติการ กก สนับสนุน บก ป หรือ ชุดปฏิบัติการพิเศษ หนุมาน กองปราบฯ ตามแกะรอยจนทราบที่กบดานของผู้ต้องหารายนี้จนทราบว่ามีบ้านพักอยู่ในพื้นที่ จ ลพบุรี และจะมีการขับรถเดินทางไปทำการสอนหนังสือที่โรงเรียนโพธิ์ชัยสิงห์บุรี จ สิงห์บุรี
ในช่วงเช้าของวันนี้ 22 มกราคม เจ้าหน้าที่ชุดปฏิบัติการ กก.สนับสนุน บก ป จึงจัดกำลังพร้อมยุทโธปกรณ์ครบมือเฝ้าสังเกตการณ์ กระทั่งเห็นนายประสิทธิชัย กำลังขับรถยนต์ยี่ห้อบีเอ็มดับเบิ้ลยู รุ่นซีรีย์ 5 สีดำ หมายเลขทะเบียน 7กณ493 กทม จึงได้ขับรถสะกดรอยติดตามนายประสิทธิชัย ไปจนถึงบริเวณทางหลวงสาย 311 ต ท่าวุ้ง อ ท่าวุ้ง จ ลพบุรี จึงแสดงตัวพร้อมอาวุธหนักครบมือบุกจู่โจมชาร์จจับกุม โดยระระหว่างที่เข้าจับกุมนั้นนายประสิทธิชัย ไม่มีท่าทีขัดขืนหรือต่อสู้เจ้าหน้าที่เพราะตั้งตัวไม่ติด ทั้งนี้จากการตรวจค้นภายในรถไม่พบอาวุธปืนที่ใช้ในการก่อเหตุ แต่พบกระสุนปืนขนาด 9 มม ซึ่งเป็นขนาดเดียวกันกับที่ก่อเหตุ อยู่ภายในรถจำนวนหลายนัด จึงได้ทำการยึดไว้เป็นหลักฐาน จากนั้นจึงควบคุมตัวไปยังสถานีตำรวจท่องเที่ยวลพบุรี เพื่อทำการสอบสวน
มีรายงานด้วยว่า จากการสอบสวน นายประสิทธิชัย ให้การรับสารภาพ โดยรับว่าสาเหตุที่ลงมือก่อเหตุนั้นเพราะตนเองรู้สึกเบื่อกับชีวิต ต้องการหาความท้าทาย ตื่นเต้น ชีวิตจะได้มีสีสัน นอกจากนี้ตนยังรู้ตัวดีว่าหลังก่อเหตุจะถูกตำรวจตามจับกุมตัวได้อยู่แล้ว ส่วนอาวุธปืนที่ใช้ในการก่อเหตุนั้นเป็นปืนยี่ห้อ ซีแซต รุ่น เอสพี 01 ซึ่งเป็นปืนของพ่อที่เป็นอดีตตำรวจ หลังจากก่อเหตุเสร็จก็นำไปคืนพ่อเมื่อวันที่ 10 มกราคม ส่วนรถจักรยานยนต์ยี่ห้อฟีโน่ สีแดง รุ่นปี 2008 เป็นรถจักรยานยนต์ของพ่อตาซึ่งตนเองก็ยืมมาเพื่อใช้ในการก่อเหตุด้วยเช่นกัน และขณะนี้รถคันดังกล่าวตนได้นำไปคืนให้กับพ่อตาแล้ว อย่างไรก็ตามแม้คำให้การของผู้ต้องหาจะเป็นประโยชน์ต่อรูปคดีแต่ทางเจ้าหน้าที่ยังไม่เชื่อคำให้การในบางส่วน และจะทำการเค้นสอบอย่าละเอียดอีกครั้งเพื่อพิสูจน์ทราบข้อเท็จจริง ก่อนจะเตรียมนำตัวไปแถลงที่ สตช ในวันพรุ่งนี้ต่อไป
