這起事件發生在中秋節當天，有民眾經過該路段時發現路面都是彈殼，同時有鑑識人員在現場採證，後來民眾向屏東小鎮資訊投稿才進一步揭露這起槍擊案，附近居民當時受訪時表示，還以為是迎娶車輛經過的鞭炮聲，直到看警方在蒐證才知道有人在這裡開槍。

屏東警分局在當天中午先是帶回同行司機進行瞭解，並且動員警力至該嫌住處及可能藏匿住所進行追緝，並於當天下午尋獲作案車輛，車輛被帶回交由鑑識人員進行採證。

警方指出，案發後即已鎖定槍手為張姓犯嫌，由余姓犯嫌開車協助犯案及逃逸，張余二嫌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，專案小組動員近百名警力，針對二嫌可能逃逸路線、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。

警方進一步說明，在2天的時間內，已掌握犯嫌在屏東、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，在堅壁清野的查緝之下，張、余2嫌自知難逃法網，遂於9月30日23時30分許，自行到屏東警分局投案並交付作案用槍枝、子彈。

屏東分局分局長蔡培元受訪時表示，9月29日凌晨5點30分許，在屏東市和平、光復路口發生槍擊案件，該案犯嫌攔車開槍後逃逸，專案小組全力動員，對嫌犯可能藏身處及去處採取堅壁清野、逐一掃蕩方式，迫使嫌犯走投無路自行投案，並交出作案槍彈，後續查扣作案用手槍1把、子彈22顆、逃亡用車輛4部等物，並擴大追查槍彈來源，將依違反殺人未遂、槍砲彈藥刀械條例等罪嫌移送屏東地檢署偵辦。