警方調查發現，遇害的2名死者均為台中地區的販毒集團成員，當天中午開車到峨眉停車場，卻在2個多小時後慘死車中。
時任轄區台北市警局萬華分局偵查隊長的孫福佐說：「我們調閱附近所有監視器，發現有個男子形跡可疑，他搭電梯下樓時，低著頭數子彈，走出停車場也不敢將頭抬起來，好像怕別人認出他，接著就搭上一輛計程車。」
兇手光天化日犯案行兇，行徑大膽且囂張，警方沿著計程車行車路線一路調閱監視器，發現嫌犯在建國南路停車場下車，之後便開著自己的車往南狂飆；不久，嫌犯將車停放在新莊某處車廠，之後就人間蒸發。
警方追問車廠老闆，老闆表示，嫌犯之前就跟他說好，要把車賣給他，老闆還告訴警方：「對方自稱阿福，說自己住在萬華，剛出獄不久。」靠著這些線索，警方很快就掌握，嫌犯就是天道盟不倒會成員陳福祥。
案發當天中午，陳福祥上了蔡宗育、蔡鎧陽的車，將2人指引到峨眉停車場6樓。陳福祥先是支開副駕駛座的蔡鎧陽，要他去超商買飲料。蔡鎧陽離開沒多久，開車的蔡宗育打開車門準備抽菸，陳福祥突然持槍朝蔡的頭部射擊，接著將他塞進後座，陳擔心蔡沒死，又朝蔡的背部開了2槍、左手臂開了1槍。
不久，蔡鎧陽提著飲料走出電梯，陳福祥尾隨其後，蔡一打開車門，陳便將他推倒，朝頭部開了2槍，再將屍體拖進後座，疊在蔡宗育身上，如此心狠手辣的「行刑式」犯案過程僅21分鐘。最後陳將車上的440萬元帶走，開始逃亡。
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