收網消息傳來，連續三四天幾乎沒合眼的指戰員們掩飾不住興奮和激動。為了將歹徒盡可能一網打盡，前線指揮中心指示常德、益陽兩市對盯上的犯罪嫌疑人內緊外鬆，秘密監控，統一時間實施抓捕。
９月４日深夜，一個意想不到的情況出現了，趙政紅終於撂了，在警方大記憶恢複術中趙政紅扛不住交代了所有的罪惡。前線指揮中心經過討論權衡，決定抓住戰機，收網抓捕。
趙正紅交代了另一歹徒在益陽市向倉路的藏身之地，市公安局和資陽分局迅速調集１００多名警力對這一地段進行布控包圍，２０多名民警組成的突擊隊來到出租屋，資陽公安分局的副局長陳振宇一腳踢開房門，其他民警一擁而上，將歹徒李澤軍一舉擒獲，同時還從房內搜出一支已上膛的來福獵槍和３發子彈。
在常德戰區，９月５日１２時４７分，正在一家餐館飲酒作樂的李京生被衝上來的民警圍住束手就範。
下午１３時３０分，彭代富下令搜捕常德蒿子港的行動開始。根據群眾舉報和公安偵查確定的範圍，專案民警和武警特警８０多人對嵩子港鎮內的一宿舍住宅進行監控包圍。搜捕突擊小組衝進室內，將正在打牌的張君的情婦陳樂等人抓獲。
經就地突審，陳樂交代了其與張君經常留宿常德市的住所。警方當天下午１７時實施搜查，繳獲了被搶走的兩支微型衝鋒槍和子彈，搜出各種製式軍用槍１０支，獵槍１６支，子彈２０００多發，手雷１枚，消聲器兩個，以及作案用的警服、撬棍、蒙麵套、假發、假身份證、假警官證等，同時還發現了被搶的胡夢廉夫婦的兩張銀行存款單。
湖南公安通過審訊深挖，抓捕戰果繼續擴大。９月６日下午１６時，久不露麵的另一犯罪嫌疑人王雨被引出洞來，在津市養路費稽征所被早已守候的民警誘捕。９日晚２０時許，正在津市汪家橋家中高談闊論的另一犯罪嫌疑人嚴若明被衝進門的民警逮個正著。這天下午１６時，為犯罪團夥牽線搭橋、共謀殺死胡夢廉夫婦的幕後人物許軍也在安鄉縣落網。
９月１８日，湖南省公安機關派出追捕小組前往重慶，並獲取了１號犯罪嫌疑人張君與其情婦全洪燕在重慶市渝中區觀音岩外科醫院門口見麵的重大線索。在公安部的統一指揮協調下，重慶市公安機關嚴密部署，在張君與情婦見麵地點一舉將犯罪嫌疑人張君抓獲歸案，繳獲張隨身攜帶的１支五四式手槍（已上膛）、５個彈夾、１８０發子彈及手雷等。
至此，警方不費一槍一彈，不傷一兵一卒，成功地將這一特大持槍搶劫殺人團夥的大多數犯罪嫌疑人抓獲歸案。
常德“９·１”劫案發生後，公安部領導下定“不破此案，決不罷休”的決心，及時、具體作出部署，並派出精幹的刑事技術幹部和專家急赴常德協助破案，長沙、武漢和重慶等地的刑偵人員帶著有關物證檔案，也相繼在常德與湖南的偵技專家會合。
專家們對案情初步分析，無論是從歹徒相貌基本特征、槍法手段，還是從作案時間、逃跑方式來判斷，常德“９·１”劫案與這幾年來發生在重慶、湖北、長沙等地的係列持槍劫案有著驚人的相似之處。專家們根據現場提取的彈殼，分組對比檢驗彈道痕跡後認定：“９·１”劫案現場的２３枚彈殼多為以前係列案的手槍所發，其中在重慶作案的２號槍打了兩槍，４號槍打了１２槍，新發現的５號槍打了７槍，６號槍打了兩槍。至此，常德“９·１”案正式與渝、湘、鄂係列持槍搶劫案並案偵查。
隨著案情偵破的進展，被抓獲的數名犯罪嫌疑人交代了他們所犯下的滔天罪行。