走訪中，警方很快在案發地周圍找到了兩個目擊證人。第一個目擊證人是一位老太太，她就住在距案發現場只有一墻之隔的二層小樓上的，案發當晚她先是聽到了吵鬧聲。
此時，第二個目擊證人給警方提供了一個重要信息。在附近一個小區監控室上班的劉師傅，在案發當晚十二點路過案發地的時候，看到過一個三十歲左右的年輕小伙，行為比較異常。
而彭娟接到女兒出事的電話后，也回憶到在出門的時候曾看到家門口臺階下面有一個騎著電動車的男子，但當時她著急找女兒并沒在意。
那么，這個騎電動車的男子究竟是誰？他和這起案件有沒有關系呢？
此時，法醫細致的工作也取得了突破，他們在張璐的褲子上發現了一滴血跡。經過對血滴的DNA檢測比對，這一滴血跡的DNA信息與死者張璐的并不匹配。那么，這一滴血能否成為破解案件的關鍵呢？
由此，警方推斷，兇手曾與死者發生過撕扯或者打斗，而這一滴血很可能就是兇手所留，也說明，這名兇手在作案時，也受了傷。
現在，對于警方來說，當務之急是找到那個騎電動車的黑衣男子。調取監控的民警也終于在海量的視頻中，找到了可疑之處。
案發時，經過案發地的電動車只有一輛，就是監控畫面中的這輛電動車，雖然天黑看的不太清楚，但根據其它路段的監控，黑衣男子的行蹤被鎖定了。
他先是騎著電動車沿著西安市朱雀路延伸段向南離去，這一幕也被朱雀路和西部大道十字的監控記錄了下來。
通過一路追蹤，警方發現，騎電動車的男子最終走進的醫院，正是西安南郊丈八路上的五二一醫院，也就是受害人張璐被送去搶救的地方，然后就消失的無影無蹤。
監控顯示，到了醫院，就再也沒有這名男子的任何蹤跡，為了找到更多線索，警方試圖從監控中找到這名男子是從什么地方來的，經過倒追監控，警方一路找到了這名黑衣男子最早出現的地方。
嫌疑人最初出現的地方是西安南郊的三爻村，依照時間推算，那就是在案發之前，這名黑衣男子就出現在了521醫院。
那么，看來，案發后男子再次出現在醫院，并不是得知受害人在醫院急救來探風聲。而是他的工作環境或者其他方面本身就與醫院有著較大的聯系。
警方拿著監控錄像的截圖在醫院進行秘密調查。果然有工作人員認出了騎電動車的黑衣男子，他竟然是醫院的一名木工。警方進一步了解得知，該男子名叫李紅軍，四川人，今年29歲。
經過核實，李紅軍有一個同居女友在醫院急診科上班，民警通過李紅軍的女朋友，悄悄提取了他的DNA，鑒定結果跟張璐褲子上發現的血跡DNA相吻合，從而警方確定，李紅軍就是殺害張璐的兇手，警方隨即對他實施了抓捕。
在證據面前，被捕后的李紅軍交代了他作案的全部過程。4月29號晚上九點多，閑著沒事的他從醫院出來后，騎著電動車來回轉悠，晚上11點多，當他經過受害人張璐家門口時，看見張璐獨自一個人坐在馬路邊的水泥墩上打電話。
這時夜深人靜四周又沒有路人，于是他就起了色心。然而他的猥褻行為遭到了張璐的強烈反抗。李紅軍惱羞成怒將張璐摔倒在地，隨后張璐就暈了過去
失去抵抗能力的張璐，被李紅軍拖到了大巴車后面，喪心病狂的李紅軍開始對昏迷當中的張璐實施猥褻。
經過詢問，警方得知，犯罪嫌疑人李紅軍，四川人，有著一手木工活的手藝，案發前他在給五二一醫院做一些木工活。目前，犯罪嫌疑人李紅軍已被西安市公安局雁塔分局依法刑事拘留。
