警方調查，18日晚間10時50分，大甲媽祖鑾轎抵達彰化市自強路195巷口。由於行程延誤超過7小時，現場守候的陣頭團體情緒不耐。受邀參加遶境的台中陣頭成員與接轎團體發生摩擦，進而爆發大規模推擠。現場員警介入排除時，遭陣頭人員攻擊。
衝突中，彰化警分局偵查隊長蕭登元欲扶起遭推倒的同仁時，遭人以肘擊中面部，導致鼻樑斷裂、血流不止。另有邱姓分隊長及黃姓偵查佐遭推倒受傷。現場畫面顯示，蕭登元手捂口鼻，鮮血流滿毛巾。
警方當場逮捕21歲陳姓男子，陳嫌具幫派背景，且身上搜出毒品咖啡包及K菸。檢方複訊後，認定陳嫌涉嫌傷害、妨害秩序、妨害公務及違反毒品危害防制條例，且有串證之虞，向法院聲押禁見獲准。
彰化警方隨後與刑事局中打組成專案小組，鎖定另外3名在逃嫌犯。19日下午，警方持拘票前往台中市大肚、大里區，逮捕21歲柯姓男子及葉姓兄弟（25歲、21歲），並查扣犯案時穿著的陣頭服裝。3人當時均藏匿在友人住處。
警方調查，落網的4名嫌犯均為台中同一宮廟成員，且均有前科紀錄。柯嫌與葉姓兄長曾涉毒品案，葉姓弟弟則有妨害秩序前科。全案依組織犯罪、妨害公務、傷害、妨害秩序及恐嚇等罪嫌移送彰化地檢署偵辦，警方並建請檢方羈押。
彰化警分局長劉千祥強調，警方對於假借宗教名義挑戰公權力的暴力行為採取「零容忍」態度，將秉持強勢執法與嚴正究責原則。大甲鎮瀾宮董事長顏清標也對此表示，不希望再有第二次類似事件發生。
