案發後，副市長、公安局長羅高度重視，成立了以局長為組長的專門破案領導小組。在湛江市局的大力支持下，於117日夜間至18日淩晨將劉某某(男，17歲，有重大嫌疑)抓獲。另壹名犯罪嫌疑人戴某某(男，16歲，廉江市人)在公安機關的強大壓力下投案自首。經審訊，劉某某等人對6月116日淩晨參與故意傷害他人案供認不諱，劉某某等人作案使用的開山刀、摩托車等作案工具已被追繳。至此，該案已成功告破。
據劉某某等人介紹，201110、15日20時許，劉某某接到朋友黃某某電話，稱有急事要趕往市人民公園。到了市人民醫院附近的糖水攤，遇到了朋友鐘某，他說壹個五十多歲的女人在她媽媽的糖水裏。第二天01時許，劉、戴在廉江客運站門口看到壹名女子，特征與在鐘之前刺傷其母親的女子相似，便認定該女子就是刺傷鐘母親的人，於是跟蹤。在女子入園時，劉某和戴某用砍刀將女子砍傷，隨後與戴某逃離現場，並將砍刀交由他人收繳。