พล.ต.ท.ธีระศักดิ์ เปิดเผยพฤติการณ์ของคดีว่า กรณีนี้เป็นเหตุสะเทือนขวัญ คนร้ายประกอบเหตุด้วยความโหดเหี้ยม จึงได้สั่งการให้เจ้าหน้าที่รวบรวมพยานหลักฐานต่างๆ และพยานบุคคลที่เกี่ยวข้อง กระทั่งพบเบาะแสบ่งชี้ว่าคนร้าย คือ นายสุนทร ซึ่งเป็นน้องเขยของนายรักชัย เนื่องจากก่อนเกิดเหตุ นายสุนทรได้อาสาเดินทางร่วมกับนายรักชัยมาจากต้นทาง แต่หลังจากเจ้าหน้าที่พบศพนายรักชัย นายสุนทร ก็หายตัวไป ไม่ได้ติดต่อกับญาติพี่ น้อง หรือผู้ใด มีพิรุธเข้าข่ายเป็นผู้ต้องสงสัย จนนำไปสู่การออกหมายศาล และสามารถควบคุมตัวนายสุนทร ได้ที่ด่านตรวจคนเข้าเมืองสะพานมิตรภาพไทย-ลาว ตำบลมีชัย อำเภอเมือง จังหวัดหนองคาย ขณะกำลังหลบหนีเมื่อช่วงเย็น วันที่ 8 ต.ค.
ส่วนนายสุนทร ผู้ต้องหาอ้างว่า เมื่อ 10 ปี ที่แล้ว เคยทำงานเป็นพนักงานขับรถบรรทุกน้ำมันเชื้อเพลิง บริษัทเดียวกัน แต่ถูกไล่ออก เนื่องจากกระทำผิดลักลอบนำน้ำมันของบริษัทไปขาย หลังจากตกงานนายสุนทร ก็หันมาพัวพันกับการลักลอบค้าน้ำมันเถื่อนเรื่อยมา จนกระทั่งระยะ 3 เดือนที่ผ่านมา นายสุนทรประสบปัญหาเศรษฐกิจ ไม่มีเงินใช้จ่ายในครอบครัว จึงได้ออกอุบายขออาสา ร่วมเดินทางมากับนายรักชัย ซึ่งเป็นพี่ชายแท้ๆ ของภรรยา ตลอดเส้นทางการเดินทางนายสุนทร ได้พยายามพูดจาหว่านล้อมต่างๆ นานา ขอให้นายรักชัย ยอมเปิดถังน้ำมันลักลอบนำไปขาย แล้วนำเงินมาแบ่งกัน แต่นายรักชัย ผู้ตาย ได้ยืนกรานขัดขืน
กระทั่งเมื่อถึงรถแล่นมาถึงที่เกิดเหตุ นายรักชัย ได้จอดรถริมถนนเพื่อหยุดพัก แล้วเปลี่ยนให้นายสุนทร มานั่งในตำแหน่งคนขับ นายสุนทรได้ฉวยโอกาสขณะที่นายรักชัย นั่งหลับอยู่ข้างๆ นายสุนทร ได้ใช้มีดปลายแหลมที่พกติดตัวมาจ้วงแทงคอนายรักชัย จนเสียชีวิต จากนั้นได้เปิดถังนำน้ำมันประมาณ 2 พันลิตรไปขายให้กับพ่อค้า ในพื้นที่อำเภอสีคิ้ว ได้เงินจำนวน 41,000 บาท จึงตัดสินใจหลบหนีโดยนั่งรถโดยสารเดินทางไปที่จังหวัดหนองคาย เพื่อข้ามชายแดนหนีไปใช้ชีวิตใหม่ในประเทศเพื่อนบ้าน แต่ถูกเจ้าหน้าที่ติดตามควบคุมตัวได้เสียก่อน