Trong vài tháng tiếp theo, hai tay súng bắn tỉa đã đi khắp Mỹ để giết và làm bị thương những người lạ mặt ngẫu nhiên. Nhưng vào ngày 21/9/2002, chúng đã mắc sai lầm đầu tiên. Sau khi bắn vào hai người phụ nữ đang đi bộ từ cửa hàng bán rượu Krystal ra ô tô ở Montgomery (Alabama), chúng bỏ trốn khỏi hiện trường, nhưng Malvo đã để lại bằng chứng quan trọng.
Thám tử Mike Myrick ở Montgomery cho biết: “Hóa ra đó là sách hướng dẫn dùng khẩu súng trường Bushmaster. Nó có 36 dấu vân tay chất lượng có thể nhận dạng được. Các dấu vân tay đã được chạy trên hệ thống khắp đất nước, nhưng không khớp với bất cứ ai”.
11 ngày sau, vào ngày 2/10, hai tay súng bắn tỉa đến thủ đô, bắt đầu gây nỗi kinh hoàng ở Hạt Montgomery, ngoại ô Washington DC.
Sau một cuộc thử nghiệm buổi tối hôm đó giết chết một người đàn ông bên ngoài cửa hàng thực phẩm, hai tay súng đi ngủ.
Vào ngày 3/10, trong vòng chưa đầy 24 giờ, Muhammad và Malvo đã khiến 5 người thiệt mạng và cả thành phố ở trong tình trạng báo động toàn diện. Sau khi chúng giết nạn nhân thứ năm trong ngày là ông Pascal Charlot 72 tuổi, cảnh sát đã bỏ lỡ cơ hội thực sự đầu tiên để bắt những tay súng bắn tỉa.
Những người chứng kiến ban đầu đã mô tả về một chiếc xe tải giao hàng màu trắng, có dòng chữ sẫm màu, phóng nhanh khỏi hiện trường. Vì vậy, khi một nhân chứng mô tả về một chiếc xe Chevy Caprice màu tối, cảnh sát đã không theo đuổi manh mối này.
Chúng bắn và làm bị thương một phụ nữ vào ngày 4/10. Nhưng chính cuộc tấn công tiếp theo mới làm dấy lên nỗi sợ hãi trên toàn quốc: vụ bắn chết một học sinh tên là Iran Brown vào ngày 7/10 khi em đang vào trường trung học cơ sở Benjamin Tasker ở Bowie, Maryland.
Ông Ed Clarke, người đứng đầu bộ phận an ninh tại Trường Hạt Montgomery, nói: “Khi đưa cả những đứa trẻ vô tội vào làn sóng giết người, chúng đã vượt qua ranh giới. Tôi nghĩ rằng đó là một thông điệp lạnh lùng và có tính toán: Các người không thể ngăn cản chúng tôi và bây giờ chúng tôi đang nhằm vào trẻ em”.
Thật đáng kinh ngạc, cậu bé 13 tuổi vẫn sống sót, mặc dù bị thủng dạ dày, lá lách bị dập nát, tuyến tụy và gan bị thương.
Nhưng những kẻ giết người đã trở nên tự mãn, để lại vỏ đạn tại hiện trường và chế nhạo cảnh sát bằng một lá bài Tarot tử thần.
Trong những ngày tiếp theo, cảnh sát đã bỏ lỡ hai cơ hội để ngăn chặn hai kẻ giết người hàng loạt. Vào lúc 3 giờ sáng 8/10, sĩ quan tên là Jim Snyder ở Baltimore đã chặn xe của những kẻ giết người trong một bãi đậu xe, xác nhận giấy phép lái xe của Muhammad và ghi lại số đăng ký ô tô, nhưng không có căn cứ nào để bắt giữ hai người này.
Vào lúc 8 giờ 10 tối hôm sau, cảnh sát tên là Steve Bailey đã hỏi Muhammad tại một trạm xăng ở Manassas (Virginia), nơi cựu chiến binh Dean Meyers 53 tuổi bị sát hại, nhưng đã để anh ta đi.
Tám ngày sau, có một cơ hội khác để bắt giữ các nghi phạm sau khi Robert Holmes, một người bạn trong quân đội của Muhammad, đã gọi cho Cục Điều tra Liên bang (FBI) và nói với họ rằng Muhammad có thể là tay bắn tỉa.
Holmes kể rằng Muhammad và Malvo đã đến chơi nhà mình ở Tacoma và tập bắn mục tiêu ở sân nhà. Nhưng FBI đã mất 5 ngày mới tìm tới Holmes để hỏi thông tin.
Trong khi đó, các tay súng bắn tỉa đang chơi trò mèo vờn chuột với các nhà điều tra. Chúng gọi điện cho điều tra viên để chế nhạo, đòi 10 triệu USD để ngừng giết người, để lại lời nhắn cho những người truy đuổi mình.
Cuối cùng, vào ngày 23/10, chiến dịch của cảnh sát đã có bước đột phá.
Trong một lần gọi cảnh sát, để chứng minh mình là một trong những tay súng bắn tỉa, Malvo đã cho cảnh sát biết về vụ bắn chết hai người phụ nữ tại cửa hàng bán rượu Krystal, mà không biết rằng cảnh sát có cuốn hướng dẫn sử dụng súng đầy dấu vân tay của anh ta.
Sau khi đối chiếu đường đạn từ vụ xả súng ở Washington với vụ ở Alabama, cảnh sát đã kiểm tra dấu vân tay trên cơ sở dữ liệu nhập cư và tìm được kết quả khớp. Ông William Sorukas, trưởng bộ phận điều tra của Cảnh sát Tư pháp Mỹ, giải thích: “Đó là khi chúng tôi bắt đầu xâu chuỗi mọi thứ lại với nhau. Tôi đã thấy cái tên John Allen Muhammad được nhắc tới. Và trong một trong những báo cáo đó, Lee Malvo được gọi là con trai của Muhammad”.
FBI cuối cùng cũng đã thẩm vấn Robert Holmes tại nhà riêng và mang đi một gốc cây ở nhà Holmes để kiểm tra pháp y. Từ lúc FBI liên lạc với Holmes, mọi thứ diễn ra rất nhanh.
Vào lúc 11 giờ 45 phút ngày hôm đó, Cảnh sát trưởng Charles Moose ở Montgomery đã ra lệnh bắt giữ Malvo và Muhammad, đồng thời phát cảnh báo trên toàn quốc với chiếc Chevrolet Caprice 1990 màu xanh, biển số NDA-21Z ở New Jersey.
Vào lúc 1 giờ sáng, một thợ cơ điện lạnh của siêu thị Whitney Donahue phát hiện chiếc xe trong một bãi đậu xe ở Hạt Frederick, cách Washington DC 80km và gọi 911.
Hai đội phản ứng nhanh ngay lập tức bay đến bằng trực thăng để phối hợp bắt giữ. Họ thận trọng tiếp cận chiếc xe, ẩn mình hết sức có thể vì luôn ý thức rằng nếu bị phát hiện thì một cuộc đọ súng là không thể tránh khỏi.
Trong lúc đó, Muhammad và Malvo đang ngủ say. Hai tên bắn tỉa bị lôi ra khỏi xe mà không thể chống cự. Vụ bắt giữ diễn ra vào lúc 3 giờ 19 phút sáng.
Tin tức về vụ hai tay súng bắn tỉa bị bắt đã khiến cả Washington vui mừng. Thủ đô nước Mỹ đã sống quá lâu trong sợ hãi và cuối cùng cũng có thể thở phào nhẹ nhõm.