高雄市政府警察局左營分局偵查隊接獲線報，指稱呂姓嫌犯及其同夥擁槍自重，嚴重影響社會治安。為打擊犯罪維護社會治安，左營分局長謝榮隆指示偵查隊成立專案小組，積極布線偵查及蒐證。

案經深入追查掌握呂嫌活動情形及交往對象，乃備卷向臺灣高雄地方法院聲請搜索票獲准，伺機實施跟監、逮捕、搜索作為。專案小組於101年10月4日13時左右在高雄市苓雅區武廟路附近發現呂嫌搭乘友人之自小客車出現，惟恐強勢實施攻堅逮捕作為引起嫌犯抗拒，在鬧市開槍反抗恐傷及無辜，乃按兵不動尾隨跟蹤，直到嫌犯車輛駛進中正一路加油站停車準備加油，專案小組見機不可失，立即前後包夾嫌犯車輛，喝令下車受檢，順利於車輛後車廂起重架空間搜獲改造90手槍1支、子彈6顆，旋即依現行犯予以逮捕。

經詢呂嫌坦承非法持有槍彈，供稱警方所查獲之槍、彈係其亡兄於3年前所給予，然不為警方所採信，仍將槍枝送往刑事警察局比對彈道是否涉及其他刑案。全案於調查後依違反槍砲彈藥刀械管制條例，將呂嫌移送臺灣高雄地方法院地檢署偵辦。