Sau khi gây án, Bùi Đình Khánh đã bắt xe taxi đi từ các tỉnh Hải Dương, Hà Nội, Phú Thọ sau đó quay lại Hà Nội bắt xe khách về Thanh Hóa thì bị bắt giữ.
Công an tỉnh Thanh Hóa đã bắt được đối tượng Bùi Đình Khánh tại Thanh Hóa, đây là đối tượng đang bị truy nã vì đã bắn tử vong Thượng úy Nguyễn Đăng Khải.