在押犯人王大民、高玉伦、李海伟，将当班狱警段宝仁[1]刺杀后携枪逃离。三人逃跑时以警服伪装，一人着警服外衣，一人着短袖夏装，一人着长袖秋装[2]。
案发后，事发地全部进出城道路均设立检查岗[3]。警方出动直升机实行空中搜捕[4]。
有消息称，警方与距离县城两公里左右的五七水库附近，抓获两名犯罪嫌疑人，另有一人加紧追捕。但该消息澄清为谣言[5]。黑龙江省公安厅刑侦总队亦澄清案情尚未有进展，没有嫌疑人落网，没有涉枪。三名嫌犯被公安部列为A级逃犯，赏金升至45万元[6]。
9月3日，犯罪嫌疑人之一的李海伟于延寿县与山村被警方与村民合力抓获。王大民翌日被抓[7]。9月4日，高玉伦现身当地白鹤村和兴隆村交界处玉米地。当天15时许，数百名武警赶往现场，荷枪实弹封堵玉米地[8]。11日17时许，高玉伦在黑龙江延寿县青川乡被公安机关抓获。据称，高玉伦去侄女家吃饭时，亲属报警将其抓获。
中国中央电视台公布了越狱时的监控画面，全程除遇害民警和犯人外，未见其他人[9]。