玉里警分局接獲報案後迅速成立專案小組，現場除了留下血跡與鞋子外，警方在路面上發現一枚疑似肇事車輛掉落的「拖車鉤蓋」，成為破案關鍵。警方隨即調閱沿線監視器，逐一比對台9線車流，發現一輛自北往南行駛的自小客車在撞上張婦後未停車。
警方持續追查，案發約4小時後在富里鄉萬寧村找到65歲林姓駕駛及疑似肇事車輛。比對車身後保險桿孔位與現場拾得的拖車鉤蓋完全吻合，林男見無從狡辯，才坦承肇逃，辯稱當時「現場很暗」，沒注意到行人。
警方證實，林男無酒駕情形，但肇事後未停車、未報案，已觸犯《刑法》肇事逃逸罪，全案已移送花蓮地檢署偵辦。
玉里分局長黃清暉表示，初步研判肇因與林男未注意車前狀況及逃逸行為有關，張婦是否未依規定穿越道路仍待釐清。警方也強調，「肇事逃逸只會讓刑責更重」，呼籲用路人務必遵守交通規則，避免憾事發生。
