경찰은 11월19일 이헌삼과 비슷한 인상을 가진 청년이 대전에서 제과점 기술자로 있다가 자취를 감추었다는 제보를 받고 형사대를 대전에 보냈다.
대전에서 확인결과 이헌삼이 10월4일 대전시 성남1동 62의8 동남 엿 공장(주인 허순영·45)에서 일하다 하루만에 허 씨의 아들 태환 군(22)의 주민등록증을 훔쳐 달아난 사실과 10월8일 대전시 대흥2동 508「아시아」제과점에 취직했다가 2일만에 제과점종업원 유지만 군 (22)등 3명의 돈 1만5천7백원·「세이코」팔목시계 1개·운동화 1켤레를 훔쳐 달아났음을 확인, 전국각지의 제과점을 상대로 탐문수사를 벌였다.
12월1일 부산지방에 내려간 서울시경 강력계 곽노명 경위「팀」은 부산시내 각 제과점을 상대로 이헌삼의 취업여부를 조사 중 이헌삼이 부산진구 부전동 미미 제과점에서 10월11일부터 11월8일까지 일했으며 이어 11월8일부터 11월18일까지 10일간 동래구 온천 동 서울제과에서, 11월19일부터 22일까지 동래구 광안동 송죽제과에서 일했고 11월24일부터 26일까지 동래구 연산3동 1840의11 연미당 제과점(주인 최창석·43)에 있다가 서울 마포구 망원동 송「도너츠」집으로 갔다는 사실을 확인했다.
곽 경위「팀」은 4일 밤 열차로 부산을 떠나 5일 상오 5시40분 서울역에 도착, 곧바로 송「도너츠」집을 급습, 또다시 어디로 떠나려고 짐을 꾸리고 있던 이헌삼을 검거한 것.