Nạn nhân cuối cùng của Trần Xuân Thọ cũng chính là đầu mối để công an bắt được hắn là anh Lưu Quá, trú ở xã Bình Ngọc, Tuy Hòa, Phú Yên. Anh kể, 21h30' ngày 27/9/2004, ôtô khách liên tỉnh dừng tại phía nam cầu Đà Rằng, một người đàn ông trạc 45 tuổi bước xuống thuê xe ôm lên xã Sơn Thành. Qua ánh đèn đường, anh nhìn thấy gương mặt người đàn ông khắc khổ, giọng nói còn chút âm hưởng xứ Quảng, túi xách màu đen xộc xệch bên vai trông như người đi tìm việc làm thuê.
Sau khi thỏa thuận giá cả, anh Quá nhận chở ông khách. Chạy xe được gần 16 km, khách lấy cớ đi đường dài mệt mỏi đề nghị anh cho xe rẽ vào hương lộ thuộc địa phận xã Hòa Phong, huyện Tuy Hòa để tìm nhà người quen nghỉ lại. Vừa nói dứt lời, người đàn ông này rút chiếc búa từ trong túi xách đập vào đầu Quá khiến anh ngã xuống kênh nhỏ bên đường. Rất may chiếc búa bị gãy cán gỗ, nên anh chỉ bị choáng váng trong giây phút. Người khách lao tới đè anh Quá xuống con kênh. Vùng vẫy thoát khỏi tầm tay hung thủ, anh Quá băng qua ruộng lúa và hô hoán cầu cứu. Do cách xa khu dân cư nên thủ phạm có đủ thời gian cướp đoạt xe máy và tẩu thoát. Gần 2 giờ sau, anh Quá mới lần dò vào một ngôi nhà đầu xóm và được đưa đi cấp cứu.
Theo Công An Nhân Dân, công an Tuy Hoà triển khai lực lượng truy bắt thủ phạm. Nhưng gần 3 tháng truy bám, công an đưa người bị hại ra Quảng Nam - Quảng Ngãi để nhận diện một số đối tượng nằm trong tầm nghi vấn, nhưng bóng dáng hung thủ gây án vẫn là ẩn số. Tối ngày 19/1, một nhóm người hành nghề xe ôm tại quốc lộ 1A ở Tuy Hoà phát hiện đối tượng có đặc điểm nhân dạng giống kẻ sát hại anh Quá. Khi nhận diện, anh Quá khẳng định đây là thủ phạm.
Người đàn ông khai tên Trần Xuân Thọ, trú thị trấn Quảng Phú, huyện Cư Mgar, Đăk Lăk. Đến ngày 14/2, Thọ khai còn gây ra 3 vụ trọng án cướp xe máy ở tỉnh Đăk Lăk, trong tháng 5-8/2004. Các nạn nhân đều bị hắn dùng búa đập vào đầu. Công an nghi ngờ Thọ là thủ phạm nhiều vụ trọng án khác. Ai là nạn nhân xin cung cấp thông tin về Phòng cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội Công an Phú Yên: số 44 Lê Duẩn, phường 7, Tuy Hoà; điện thoại: 057. 832333.