ঘটনার পর গোয়েন্দা রমনা বিভাগের একটি দল তথ্যপ্রযুক্তি ও গোয়েন্দা তথ্য বিশ্লেষণের মাধ্যমে জড়িতদের শনাক্তে অভিযান শুরু করে। এরই ধারাবাহিকতায় রোববার (২০ সেপ্টেম্বর) মতিঝিল থানা এলাকায় অভিযান চালিয়ে ঘটনার সঙ্গে সরাসরি জড়িত সালমান ইসলাম সাকিব ওরফে আসিফকে গ্রেফতার করা হয়। এ সময় তার কাছ থেকে ঘটনায় ব্যবহৃত মোটরসাইকেলটি জব্দ করা হয়।
পরে গ্রেফতার সাকিবকে প্রাথমিক জিজ্ঞাসাবাদে পাওয়া তথ্যের ভিত্তিতে ওই দিন দিবাগত রাত আড়াইটার দিকে হাজারীবাগ বেড়িবাঁধ এলাকায় অভিযান চালানো হয়। সেখান থেকে চারটি ককটেল সদৃশ অবিস্ফোরিত বস্তু উদ্ধার করা হয় বলে জানিয়েছে ডিবি।
ডিএমপির অতিরিক্ত উপ-পুলিশ কমিশনার (মিডিয়া অ্যান্ড পাবলিক রিলেশন্স) নিয়াজ মেহেদী বলেন, সুপ্রিম কোর্টের প্রধান ফটকের সামনে ককটেল বিস্ফোরণের ঘটনায় সরাসরি জড়িত একজনকে গ্রেফতার করা হয়েছে। তার কাছ থেকে ঘটনায় ব্যবহৃত মোটরসাইকেলটি জব্দ করা হয়েছে। গ্রেফতার ব্যক্তির দেওয়া তথ্যের ভিত্তিতে চারটি ককটেল সদৃশ অবিস্ফোরিত বস্তু উদ্ধার করা হয়েছে।
তিনি আরও জানান, গ্রেফতার সালমান ইসলাম সাকিব নিষিদ্ধ ঘোষিত সংগঠন ছাত্রলীগের মতিঝিল থানা শাখার যুগ্ম সাধারণ সম্পাদক হিসেবে দায়িত্ব পালন করেছেন বলে জানা গেছে। এ ঘটনায় শাহবাগ থানায় মামলা করা হয়েছে। ঘটনায় জড়িত অন্য আসামিদের শনাক্ত ও গ্রেফতারে গোয়েন্দা রমনা বিভাগের অভিযান অব্যাহত রয়েছে।

গোপালগঞ্জে পুলিশের সামনেই লাঠিসোঁটা হাতে নিষিদ্ধ ছাত্রলীগের মিছিল