Sau khi vụ việc bị phát giác, Vũ đã trốn qua nhiều tỉnh như Hưng Yên, Hải Phòng. Trưa nay, khi đang ở huyện Thuận Thành (Bắc Ninh), biết không thể bỏ trốn nên Vũ ra công an đầu thú. Lãnh đạo Công an tỉnh Hoà Bình cho biết, Vũ bị xác định là chủ mưu trong vụ án.
Trước đó hai nghi phạm khác được cho là do Vũ thuê lái xe đổ dầu thải gây ô nhiễm nhà máy nước sạch sông Đà là Nguyễn Chương Đại (25 tuổi, quê Bắc Ninh) và Hoàng Văn Thám (33 tuổi, quê Lạng Sơn) đã bị Công an tỉnh Hoà Bình bắt giữ.
Tại cơ quan điều tra, Đại và Thám khai, ngày 6/10 hai người được Vũ thuê lái xe ôtô tải đi từ Bắc Ninh đến một công ty ở Phú Thọ lấy chất thải, bơm vào 10 thùng chứa, tổng dung tích khoảng 10 m3. Ngày 8/10, Đại, Thám và Vũ lái xe tải và xe bốn chỗ, đưa chất thải lên địa bàn xóm Quyết Tiến, xã Phúc Tiến, huyện Kỳ Sơn, đổ trộm rồi bỏ trốn.
Hành vi của ba nghi can khiến nước sạch của nhà máy nước sông Đà bị ô nhiễm, gây đảo lộn cuộc sống của hơn 250.000 hộ gia đình ở nhiều quận nội thành Hà Nội. Từ phản ánh của người dân, ngày 11/10, Hà Nội lập đoàn kiểm tra liên ngành lấy mẫu nước xét nghiệm. Ngày 15/10, nhà chức trách cho hay kết quả xét nghiệm xác định mùi lạ liên quan đến chất Styren và khuyến cáo người dân "chỉ nên dùng nguồn nước này để tắm giặt, không sử dụng để nấu ăn, uống".
Ngày 16/10, Công an huyện Kỳ Sơn (Hòa Bình) khởi tố vụ án Gây ô nhiễm môi trường, theo điều 235 Bộ luật Hình sự 2015. Công an Hòa Bình tiếp tục phối hợp với đơn vị chức năng Bộ Công an xác định trách nhiệm của tập thể, cá nhân liên quan việc xử lý nguồn nước ô nhiễm cung cấp cho thành phố Hà Nội.