到了宜昌，因经济条件有限，加之身负命案，陈峰不敢住大酒店，选择了东山大道附近一家小型招待所。他白天在城区逛街、找工作，晚间住宿小旅社。
4月30日，临近“五一”，西陵公安分局云集派出所针对旅店业展开治安清查。清查到陈峰入住的旅店，民警根据旅客登记表，把陈峰的假身份号输入电脑进行比对，发现查无此人。
云集派出所刑警中队中队长唐昊说，“当时只是怀疑此人有问题，否则不会拿假身份证登记住宿。”当天下午，陈峰房内无人，民警发现他行李箱内还有一件保安制服。经过5个多小时的守候，陈峰回房时束手就擒。起初，为遮掩事实经过，陈峰叙述自己真身份证掉了，因为外出，临时办理了假身份证。这并未逃过刑侦民警的眼睛，“陈峰的表情不自然，眼神中隐含着惊恐和不安。”唐昊说，经反复询问，最终陈峰交代自己2006年在北京密云县抢劫、杀人的犯罪事实。
当宜昌警方把陈峰落网的信息传到北京时，当地警方欣喜若狂。密云县公安局政委亲领4名刑警赶赴宜昌羁押在逃嫌疑人。
密云县公安局民警称，为抓捕陈峰，当地警方历时多年，足迹遍布半个中国，没想到嫌疑人刚到宜昌即落入法网。