凌晨3点30分，温州市公安局副局长徐鹏博亲自带队，前往永嘉县昆阳乡抓捕潘志龙和潘斌武。
永嘉县公安局调集了警察、武警、民兵共计五百余人，形成了拉网式搜捕态势——平均250人抓捕一人的规格，足以见得此案的重视程度。
潘志龙和潘斌武的老家东村、西村紧邻大山，地形复杂，群山呈半圆形环绕，便于隐藏。
警方在村里展开逐户排查，同时对周边山林进行搜捕，但连续几个小时都没有发现两人的踪迹。
就在搜捕陷入僵局时，一名村民向警方举报：“昨天下午在翟田山割草时，看到一个长得像潘志龙的人，慌慌张张地往山里跑。”
5月15日下午3点40分，警方调整部署，兵分四路对翟田山展开大规模搜山行动。
此时天空再次下起小雨，山路湿滑泥泞，民警们深一脚浅一脚地在山林中搜寻，不放过任何一个隐蔽角落。
天色渐暗时，一组民警在一棵杨梅树下发现了异常——地面有新鲜的泥土翻动痕迹，旁边还散落着几片迷彩服的布料。
民警们立刻围拢过去，大喊：“出来吧，我们已经看到你了！”片刻后，一个浑身沾满泥土的身影从树下的泥洞里钻了出来，正是潘志龙。
他双手抱头，声音颤抖地大喊：“我投降，别杀我！”此时的他，头发凌乱，脸上布满划痕，曾经的暴富梦早已被恐惧击碎。
而潘斌武自案发后便一直心神不宁，看着警方大规模的搜捕行动，更是惶惶不可终日。
5月15日深夜12点，他带着分得的18万赃款，独自一人来到永嘉县公安局自首。
“我知道跑不掉了，心里实在太害怕了，每天都睡不着觉。”面对民警，潘斌武懊悔不已，如实交代了自己参与劫案的经过。
最后剩下的汪明国，在得知潘海兵被抓后，意识到大事不妙，带着赃款逃往文成县妻子的娘家。
警方根据潘海兵的供述，迅速锁定了汪明国的逃跑方向，向文成县公安局发出协查通报。
文成警方立即行动，在全县各主要路口设卡拦截，并对汪明国妻子的亲属住处进行严密监控。
5月15日下午，警方在汪明国岳父、岳母和大姨子家中，搜出赃款18万元。根据亲属的供述，汪明国躲进了下令头后山的白岩洞。
5月16日凌晨，警方组织警力包围了白岩洞。这座天然溶洞地形复杂，岔路众多，民警们小心翼翼地展开搜索。
在溶洞深处，民警发现了蜷缩在角落里的汪明国和他的妻子，两人看到民警后，没有任何反抗，乖乖束手就擒。
至此，历时六天，这起震惊全国的假运钞车劫案成功告破，四名嫌疑人全部落网。
2001年8月8日，温州市中级人民法院公开审理了此案。
法庭上，潘海兵、汪明国、潘志龙对自己的犯罪事实供认不讳。
法院经审理认为，三人以非法占有为目的，冒充银行押运人员，骗取银行巨额资金，其行为已构成诈骗罪，且数额特别巨大。
潘斌武主动投案自首，如实供述罪行，具有从轻处罚情节。
最终，法院作出一审判决：潘海兵、汪明国、潘志龙被判处无期徒刑，剥夺政治权利终身；
潘斌武被判处有期徒刑15年，并处罚金5万元；汪明国的大姨子王德因窝藏赃款，被判处有期徒刑一年半，并处罚金1万元。