با ارجاع پرونده به اداره یکم پلیس آگاهی، تحقیقات ویژه برای شناسایی سارقان آغاز شد. بررسی‌های اولیه نشان داد ماجرای سرقت از شب قبل و با تهدید مسلحانه شاکی در محدوده ولنجک آغاز شده بود اما مرد جوان توانسته بود از دست سارقان فرار کند. 
او پس از این ماجرا، موضوع را به نزدیکانش اطلاع داده بود. اعضای خانواده نیز برای جلوگیری از سرقت، بخشی از دارایی‌های خود را به محل امنی منتقل کردند و به خانه یکی از دوستانشان در محله اکباتان رفتند‌؛ غافل از این‌که سارقان محل جدید را هم شناسایی کرده و برای اجرای نقشه خود به آنجا آمده‌اند. 
کارآگاهان با بررسی دوربین‌های مداربسته و شناسایی خودروی سارقان، به سرنخ‌هایی از هویت آنها رسیدند. بررسی ارتباطات شاکی با اطرافیانش نیز نشان داد عاملان سرقت از وضعیت خانوادگی و دارایی‌های مالباخته اطلاع دقیقی داشته‌اند. 
در شاخه دیگری از تحقیقات مشخص شد یکی از افراد مرتبط با پرونده، در ماجرای آدم‌ربایی در رشت نیز ارتباطاتی داشته است. این سرنخ احتمال دست داشتن او در سرقت مسلحانه را 
تقویت کرد. 
سرانجام با تکمیل تحقیقات، یکی از متهمان در رضوانشهر گیلان و متهم دیگر در شهرک اکباتان دستگیر شدند. آنها در بازجویی‌ها اعتراف کردند با همکاری یکی از دوستان خانوادگی شاکی نقشه سرقت را طراحی کرده‌اند. این‌فرد از وضعیت مالی خوب مالباخته اطلاع داشته و اطلاعات لازم را در اختیار سارقان قرار داده بود. 
در بازرسی از مخفیگاه متهمان، بخشی از اموال سرقتی و یک قبضه سلاح کشف شد. تحقیقات برای دستگیری دوست خانوادگی شاکی که طراح اصلی سرقت بوده، ادامه دارد.