警方調查，案件發生於前天下午2時許，趙姓婦人從台北市水源路住家外出時，遭人當街開槍攻擊。槍手犯案後，隨即由一輛轎車接應逃逸，警方調閱監視器並追查車輛行蹤，案發約4小時後，在泰安休息站將陳男逮捕；隔天上午，再於新北市三重區將易女查緝到案。
警方調查發現，易女經濟狀況不佳，平時靠打零工維生，1年多前工作期間結識陳男，兩人發展感情並在中和區租屋同居。近期易女因誤以為自己遭通緝，不敢外出工作，生活費用主要由陳男提供。
警方指出，陳男表面上經常在易女面前展現經濟能力，但實際身分為防水工程小包商，沒有工程時也會四處打零工，平時疑似因子女教養及經濟問題，與妻子趙女頻繁發生爭執。
陳男落網後起初態度消極，對警方詢問並不配合，直到警方出示相關事證後，才將涉案責任指向易女，聲稱相關行為都是配合易女所為。
不過，易女遭警方逮捕後則提出不同說法。她向警方表示，自己平時沒有固定經濟來源，主要依靠陳男接濟，近來陳男頻繁向她抱怨趙女，並向她灌輸「只想跟她過兩人世界」等想法。易女並稱，犯案使用的槍枝及子彈均由陳男提供，自己原本只是想替陳男「教訓」趙女，並沒有要置對方於死地的意思。
警方進一步追查發現，易女開槍攻擊趙女後，由陳男駕車接應。陳男先將易女載回中和租屋處，兩人分別丟棄犯案時穿著的衣物，並將槍枝、子彈藏放在租屋處停車場。隨後陳男駕車離開，沿途刻意繞路製造行蹤斷點，最後在泰安休息站遭警方攔查逮捕。
至於易女，則在案發後搭乘台北捷運，從南勢角站前往三重，投靠友人暫時躲藏。警方透過車輛行車軌跡、監視器畫面及相關事證逐步鎖定兩人身分，先後將陳、易逮捕到案。
警方並在陳男中和租屋處停車場起獲改造手槍1枝、子彈10發，目前持續釐清槍枝來源、犯案動機，以及兩人在案發前後的聯繫與分工。
