ตำรวจสอบสวนกลาง (CIB) โดย กองบังคับการตำรวจทางหลวง ภายใต้การอำนวยการของ พล.ต.ท.จิรภพ ภูริเดช ผบช.ก., พล.ต.ต.จรูญเกียรติ ปานแก้ว รอง ผบช.ก., พล.ต.ต.คงกฤช เลิศสิทธิกุล ผบก.ทล., พ.ต.อ.มีชัย กำเนิดพรม, พ.ต.อ.ชาคริต มงคลศรี, พ.ต.อ.ณัฐพงษ์ ปิตะบุตร, พ.ต.อ.สุขสวัสดิ์ คูสิทธิผล, พ.ต.อ.แมน เม่นแย้ม, พ.ต.อ.พิชญ์รุจ กุลวิมลประทีป รอง ผบก.ทล., พ.ต.อ.บุญลือ ผดุงถิ่น รอง ผบก.ป.ปรก.รอง ผบก.ทล., พ.ต.อ.วันชนะ ทิพย์อาสน์ ผกก.8 บก.ทล., พ.ต.ท.วินัย ธนะโชติ รอง ผกก.8 บก.ทล., พ.ต.ท.ทัตพร เลขะวัฒนพงษ์ สวญ.ส.ทล.2 กก.8 บก.ทล., พ.ต.ท.ชยธร ถวิลเพชรสกุล สว.ส.ทล.2 กก.8 บก.ทล., พ.ต.ต.ณรงค์ พิทักษ์ฉนวน สว.กก.8 บก.ทล. เจ้าหน้าที่ชุดจับกุม นำโดย ร.ต.อ.จรัญ ทองอินทร์ รอง สว.ส.ทล.2 กก.8 บก.ทล. และเจ้าหน้าที่ตำรวจ ส.ทล.2 กก.8 บก.ทล.
ได้ร่วมกันจับกุม นายพิชัยฯ อายุ 28 ปี ผู้ต้องหาตามหมายจับของศาลเยาวชนและครอบครัว จังหวัดนครพนม ที่ จ.2/2554 ลงวันที่ 8 มิถุนายน 2554 ซึ่งต้องหาว่ากระทำความผิดฐาน “ฆ่าผู้อื่นโดยเจตนา” สถานที่จับกุม บริเวณหน้าร้านก่อสร้างในพื้นที่ ม.2 ต.กรับใหญ่ อ.บ้านโป่ง จ.ราชบุรี
พฤติการณ์ สืบเนื่องจากนโยบายของผู้บังคับบัญชาสั่งการให้ระดมกวาดล้างป้องกันและปราบปรามอาชญากรรมและผู้มีหมายจับค้างเก่า โดยในวันเกิดเหตุ ผู้ต้องหาได้ไปเที่ยวงานประจำปีที่บ้านเหล่าส้มปล่อย ต.นาทม อ.นาทม จ.นครพนม และได้เกิดการทะเลาะวิวาทกันระหว่างผู้ต้องหากับกลุ่มของผู้เสียชีวิตซึ่งระหว่างนั้น ผู้ต้องหาได้ใช้อาวุธปืนไทยประดิษฐ์ ยิงไปที่ผู้เสียชีวิต กระสุนเข้าที่หน้าท้องด้านขวาได้บาดเจ็บสาหัสถูกนำตัวส่งโรงพยาบาลและเสียชีวิตในเวลาต่อมา หลังก่อเหตุผู้ต้องหาได้หลบหนีไป จนกระทั่งเจ้าหน้าที่ตำรวจชุดจับกุมได้สืบสวนหาข่าวจนทราบว่า ผู้ต้องหาได้หลบหนีมาอาศัยอยู่ในพื้นที่จังหวัดราชบุรี เจ้าหน้าที่ตำรวจจึงนำกำลังเข้าตรวจสอบ และจับกุมตัวได้ในที่สุด จากนั้นได้นำตัวผู้ต้องหาส่งพนักงานสอบสวน สภ.นาทม เพื่อดำเนินคดีตามกฎหมายต่อไป
