屏東分局表示， 由於本案發生時間為中秋連假首日，屏東縣警察局長蔡文峰要求迅速破案以穩民心，即由刑警大隊與屏東分局組成專案小組，並申請刑事局偵查第八大隊派員支援偵辦。
屏東分局長蔡培元指出，本案由台灣屏東地方檢察署檢察官劍股指揮偵辦，案發後即已鎖定槍手為51歲張姓男子，由31歲余姓男子開車協助犯案及逃逸，張、余2人於逃逸過程中屢換藏匿處所及交通工具，試圖影響警方追緝，不過專案小組動員近百名警力，針對2人可能逃逸路線、可能藏匿處所及可能使用之交通工具，逐一梳理掌握，並派員埋伏、跟監，因此在2天內全盤掌握犯嫌在屏東、高雄地區所躲藏的地點及使用過的交通工具，逐步縮小包圍網。
警方查扣作案用品。（圖／屏東分局提供）蔡培元表示，在警方堅壁清野的查緝之下，張、余2人自知難逃法網，於9月30日23時30分左右，自行到屏東警分局投案並交付作案用槍枝、子彈，本案除主嫌張余2人外，另查獲協助二人逃亡的嫌疑人及證人等共5人，查扣作案用手槍1把、子彈22顆、逃亡用車輛4部等物，並擴大追查槍彈來源。
至於案發緣由，據了解，沈男與張男先前就認識，因起口角爭執，雙方早積怨已久、互看不爽，29日清晨5點半，酒後又起爭執的2人，開車經過屏東市和平路時，張男突然朝沈男開槍。
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