命案发生后，市中区公安分局高度重视，立即成立了专案组。经在命案现场的骆花和石君描述，技侦专家画出了凶犯的画像，并提取了男子的烟头、体液的DNA。同时，经专案组侦查发现，凶犯作案后，在市中区民族路口拦下一辆出租车，经新华路往白马镇方向逃逸。民警找到出租车司机，证实其确实搭乘一名30多岁、身高约1.75米的男子，男子先说往永安镇方向，后改为去白马镇。专案组分析后认为凶犯要求出租车司机驶往永安镇应该是假信息，诱导别人认为他是永安镇人。而相关信息显示，凶犯的落脚点正是白马镇。
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进入2016年最后一个季度，经过民警深入细致的工作，发现“3·2案件”嫌疑人体征信息在新疆出现。在乌鲁木齐警方的配合下，12月7日，嫌疑人被控制。紧接着，市中区公安分局立即安排精兵强将，奔赴新疆，于12月11日将嫌疑人押回内江归案。
据悉，犯罪嫌疑人蔡某，市中区凤鸣镇人。案发当天，蔡某将血衣和凶器丢进白马镇场镇边的粪池里，并在河边躲了一天。随后，蔡某以打工挣钱为由，与远在新疆的二姐取得联系。随后，蔡某于2009年3月4日到市中区高速路口搭车赶往了成都火车站，乘直达乌鲁木齐的火车到达新疆后，在当地的工地上干起了焊工。
为了不暴露身份，蔡某整天低头干活，很少与人交流，侥幸逃过了一年又一年。从那以后，他再也没有回过内江，也不与老家的熟人联系。每当警方检查临时户口，蔡某不是避就是躲。12月12日，蔡某被刑事拘留。警方透露，目前，案件已经进入批捕程序。
