為釐清真相，刑事警察局與屏東縣警局東港分局組成專案小組，採集BMW車上的生物跡證，並調閱林豐德、林健郡及投案陳男等人的通聯紀錄、手機基地台訊號，結果發現林在案發後曾密集聯絡一名陳姓小弟，投案的陳男正是他的父親。
警方調查，案發後林健郡用人頭手機打給陳姓小弟，要他開一輛車到現場接應林，結果到了現場被路過民眾發現，揚言報警，林等人自恃是地方惡霸，與民眾爆發口角，最後林豐德父子要求小弟留在現場頂罪，隨後便相繼駕車離去。
陳姓小弟見死傷慘重，十分害怕，決定逃回家，並把狀況告訴父親，由於父子倆都是林豐德的手下，二人都明白江湖規矩，幾經商量，決定由年紀較大的父親出面投案，希望不要讓年輕的兒子背上犯罪前科。
至此，林豐德父子以為計畫縝密，殊不知早被警方料到，還故意不動聲色，讓一夥人繼續串供，期間，警方並查到林有3支手機，其中1支人頭機很少用，案發後林幾乎沒用經常使用的手機打電話，反而頻繁使用人頭機，警方因此更加確定，林就是頂包案的主謀。
蒐證告一段落後，警方打算以證人身分約談林到案說明，但因媒體大幅報導，林擔心東窗事發，準備逃亡，警方立刻聲請拘票，最後在東港鎮一處工程行將他緝捕到案。警方偵訊時，林不改狡猾本性，對一切指控均矢口否認，宣稱當天開車的人不是他，而是出面投案的陳男，對於林的說法，陳姓父子因忌憚林心狠手辣，深怕事後遭遇不測，根本不敢反駁。
不過，警方拿出通聯紀錄及監聽證據打臉林豐德，並一一突破共犯心防，加上在肇事車輛駕駛座的安全氣囊，採集到林豐德的DNA，鐵證如山，這件轟動一時的肇事逃逸頂包案，才算宣告偵破。
