新竹市第二分局獲報後，分局長范振煥隨即責成埔頂派出所編派警力埋伏緝捕並全力追查犯嫌，務必要將惡劣歹徒查緝到案，避免造成夜歸婦女恐慌及發生交通意外；陳嫌犯案時間不定，且案發處所位處偏僻並無監視器可供調閱，查緝困難，經埔頂派出所員警調閱各路口監視器畫面抽絲剝繭比對，鎖定陳嫌作案使用之交通工具，申請拘票將陳嫌緝捕到案，並當場在陳嫌住所起獲裝置瓦斯鋼瓶之空氣槍長槍1把、BB彈1罐。
嫌疑人陳○國（36歲、有妨害性自主前科）到案後，辯稱因與妻子離異加上父親罹癌，導致心情鬱悶，所以才拿空氣槍在植物園開槍發洩情緒，但是都是朝著樹木開槍，並沒有故意朝馬路上的機車騎士開槍，會射到人可能都是「流彈」所致，遭射傷之騎士均為婦女純屬巧合，陳嫌所辯顯係卸責之詞。警方研判該停車場因緊鄰寶山路上，其中更有樹林遮蔽，陳嫌應是利用該地形以樹木做掩蔽持槍朝騎機車路過之婦女開槍，全案依傷害、妨害公眾往來安全罪將陳嫌移送偵辦。