歹徒的福州本地口音、使用的本田125摩托车和摩托罗拉8900/9900型移动电话，表明他们是本地有组织的犯罪团伙。
4月19日，专案组邀请八名记忆力好、表达能力强的目击者，由上海铁路公安局着名模拟画像专家张欣绘制出三名主犯的模拟画像（“甲像”、“乙像”、“丙像”）。
两万份印有画像的通告被分发到各单位和街道居委会。
尽管根据画像抓获了一批嫌疑犯，却无一与本案有关，侦查工作陷入僵局。
4月24日14时左右，案件出现转机：郊区分局岳峰派出所在岳峰桂兜岭的草丛中发现一辆被烧毁的本田125摩托车。
王局长分析认为，罪犯的逃窜方向和焚车地点都在福州东部，呈由南向北走向，说明他们熟悉当地环境，很可能就藏在鼓山、岳峰一带。
关键突破与跨省追捕
5月3日8时，有群众举报：鼓山镇一带绰号“飞仔”的青年男子与“丙像”相似。刑警支队陈伯炯副支队长立即带队前往鼓山派出所。
经查，“飞仔”真名徐承熙，25岁，鼓山镇远东村人，1991年因盗窃罪被判刑两年。他经常伙同他人在市工商银行大楼外活动，非法持有一支来复枪，案发后失踪。
目击者从照片中一眼认出了徐承熙。专案组乘胜追击，又辨认出另外两名嫌疑人：27岁的柯焰平（1988年因斗殴被劳教一年）和25岁的柯焰强（柯焰平胞弟，1988年因盗窃罪被判八年有期徒刑）。
王局长决定放长线钓大鱼，对仍在福州的柯焰平进行严密监控，并通过技术手段监控其通讯。
5月3日晚，柯焰平的大哥大接到一个从昆明打来的电话。专案组立即向云南省公安厅请求协助，并派八名侦查员飞赴昆明。
石林收网
5月4日凌晨，专案组获悉柯焰强的同伙可能逃往石林风景区。
凌晨2时，侦查员赶到石林，在景区派出所配合下连夜清查旅馆。
黎明时分，一家酒店服务员反映：有三男三女福建口音的游客曾在此用餐，其中两人正是柯焰强和徐承熙。
陈副支队长立即部署侦查员分守风景区出入口和主要路段。7时，王局长接到报告：柯焰强等人已现身石林！他当即下令收网。
8时左右，柯焰平在福州瓦尔特桑拿城被抓获。同一时刻，在石林风景区，正在游玩的柯焰强、徐承熙和黄国新及其三名女伴被四面冲出的侦查员一举擒获。
当晚22时，六名嫌疑人被押回福州。经审讯，四人对犯罪事实供认不讳。
专案组在柯焰平住处缴获来复枪一支、本田125摩托车一辆及部分赃款。弹道检验确认，该枪正是杀害林宝铨、击伤林丽英的作案枪支。
这起震惊福州的持枪抢劫案终于告破，四名犯罪嫌疑人被检察机关批准逮捕，等待他们的将是法律的严惩。