案發後死者的機車下落不明，警方建議家屬報失竊，以便以車追人。同年11月24日中午，屏東2名員警前往廢棄的枋山會館巡邏，發現門口停了這輛失竊機車，決定逐層查探，到樓頂時看到一名男子睡在門板上，於是叫醒男子，並要求出示證件。
被叫醒的男子解釋，自己因騎車太疲勞，才在此休息，並從皮包掏出張男的身分證，2名員警看到後，腦中立即浮現前幾天的命案新聞，於是將男子帶回警局詳細訊問。原來，這名男子就是孫國晃，他殺了張男後，逃亡多日，完全沒看新聞，不知道全案已曝光，所以出示張的身分證，結果遭識破。
巧合的是，孫國晃落網這天，正好是張男的頭七，被逮後，孫反而鬆了一口氣。他向警方聲稱，張男冤魂不散，幾乎每天晚上都會出現在他眼前，嚇得他不敢睡覺，才會累到在白天補眠。
不過，孫國晃對於行凶動機避重就輕，只說他是在幾個星期前，透過網路認識張姓博士生，孫強調，自己因性侵案即將入監，心情不好，16日中午打電話向張男訴苦，2人相約當晚見面，之後一起到汽車旅館，但因細故口角，最後互毆，他一時失手勒昏張，才將張載往山區殺害焚屍。
對孫國晃的說法，檢警並不採信，因為在他落網前一天，警方曾到他的租屋處搜索，並在其電腦中發現，他從月初開始透過即時通訊軟體加了40多名網友，檢警推測，當時他就在廣泛尋找「借屍還魂」的目標，案發當天他也不只約張男見面，還有邀約其他網友的紀錄，原本先約一名上班族，但對方臨時有事，幸運逃過一劫。
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