警方在宝马山双尸案后六个多月仍毫无头绪，据说当时肯尼斯父亲任职公司的一名总裁曾匿名悬红五十万元，协助警方破案。最终警方接获线人报料，该线人在渡海轮上偷听到案中主犯彭信义向友人吹嘘自己杀了一名“鬼仔”，又指脚上球鞋正属“鬼仔”所有，线人于是跟踪彭信义回家，并向警方报料。
逾百名探员即时跟进调查，根据女死者体内的精液、凶案现场遗下的内衣以及凶器等证据，1985年11月28日，警方拘捕涉及此案的3名成年被告彭信义、谭士欢和赵伟文，以及未成年的同伙成员尹三龙和张有恒，化验结果证实彭信义所穿的九号球鞋确属肯尼斯所有。
尹三龙被捕后供称，案发当天，嫌疑人彭信义、谭士欢、张有恒、尹三龙、赵伟文五人途经宝马山，发现肯尼斯及尼歌拉正在复习。彭随手拾起一根木棍，向其他四人 说，“不如过去玩玩他们!”他们抢去肯尼斯金表，彭信义要求与尼歌拉发生性行为遭拒，于是一面用棍棒殴打她，一面把她拉到山下实施侵犯，事后还询问其他人“要不要”。接着又用烧烤叉指吓其余四人，要他们将二人杀死免留后患。
