為了掌握證據，檢警前往黃旭弘的養豬場及周邊進行搜索，並且陸續發現死者遺物及疑似人血、毛髮等跡證，鑑識後，證實血跡與毛髮就是死者所有，檢警還在黃的住家附近，查獲犯案用的木劍以及黃的衣物，種種證據都顯示，黃就是殺人分屍的凶手。
此外，檢警也全力搜尋死者駕駛的小貨車，因為林寶童、高金生上山後，小貨車一度不知去向，檢警懷疑車內可能留有凶手的指紋等跡證，擴大搜索，最後在山區找到車輛，也確實在車上採到黃旭弘的指紋。
不過，檢警追查期間，黃旭弘已經早一步離開宜蘭，躲到外縣市，為了盡速抓到二死分屍案的凶手，檢警跨區域追緝，最後在桃園平鎮發現他的行蹤，並趁他與友人開車外出時，將他逮捕，巧合的是，當天正是二名死者的頭七。黃被帶回宜蘭後，面對檢警偵訊，態度異常冷靜，矢口否認殺人。
不過，檢警把小貨車上的指紋、養豬場附近的血跡、死者的遺物、行凶木劍等證據，攤在黃旭弘面前，請他說明，眼見證據已非常明確、難逃法網，黃這才坦承犯案，但辯稱自己懷疑二名死者偷獵山豬，才會和對方爆發衝突。
