據悉，十五日凌晨二時四十分，由鄭州鐵路局洛陽分局擔當的一六五九次列車在徐州站即將開車時，接到站勤的通知：「九．一四」南京重大中毒案涉案嫌疑人陳正平很可能從南京乘坐本次列車逃逸。
洛陽鐵路分局上海二組的乘警立即對準南京預留的九號硬座車進行檢查，但沒有發現任何情況。此時，列車已經到達河南省境內的商丘站。乘警又開始對準南京預留的十二號硬臥車廂進行清查。他們從一號鋪一直查，眼看查完了，還是沒有查出嫌疑人。當他們查到一號鋪時，發現在中鋪睡覺的人所持的車票是下鋪的車票，仔細一辨認，睡在中鋪的正是陳正平。
警方初步相信被捕陳正平是食店東主的堂弟，因嫉妒食店生意好，令他的同類食店倒閉，懷恨在心，早前乘堂兄再聘用他幫手，竟偷偷在店內食水及粉落毒。北京消息人士透露，在中共「十六大」前夕，中央已將「反恐防恐」作為全國政治保及社會治安的中心任務，這次中毒事件被指嚴重影響了社會穩定，已定性為政治性危害事件。國務院總理朱鎔基已派出國務院秘書長王忠禹親臨南京統籌善後工作。鑒於事件中有軍事學院學生及軍人家屬中毒，中央軍委亦參與調查。
湯山鎮食物中毒事件發生後，因死亡人數眾多。事件不但在當地引起巨大反響，也引起中央的高度關注。北京公安部、生部和民政部等隨即成立跨部門專責小組統一調查事件，並派員親到南京湯山鎮進行善後工作，公安部已將該事件名命為「九一四事件」。
消息人士說，嫌犯陳正平是警方15日凌晨在一列往河南的火車上拘捕的。警方十六日對該男子開展突擊審訊，初步相信其作案動機是報復點心加工場東主，在井中投放劇毒鼠藥「毒鼠強」犯下滔天命案。目前，警方尚未排除還有其他疑犯。南京警方不願證實消息，只表示還在繼續調查。
經查證，燒餅作坊的老闆叫陳真武，安徽和縣人，今年三十多歲，到蕩山做生意已有六、七年。他同妻子、孩子租住在蕩崗村五十一號樓一平房內（與投毒地點和盛園早餐作坊相距不遠），幫其打理生意的還有其姐姐、姐夫、外甥等人。該店一般在下午六時打烊休息，半夜十二點便起床開工。街坊說陳真武為人和氣，同左鄰右舍和睦相處；對夥計也不錯，很少聽到店內傳出吵。陳真武的房東包友齊在該次事件中也成為受害者，其妹夫戴興隆當天早上吃了燒餅後便死去。
太陽報報導說，警方逮捕兩名疑犯，相信官方近日將公開初步案情。凶手在井水中投入氰化鉀和毒鼠強兩種複合劇毒物。另外，有消息稱，死亡人數由15日的二百十三人，升至二百五十人。所以傷亡如此慘重，是因為當地警方在接獲報案後三小時才查封該店，以致讓案情嚴重惡化。
明報則引述消息透露，湯山落毒案發生當日，公安部即向全國發出協查通告，其中包括要求協查掌握內地非法生產經營「毒鼠強」的部門和個人。江蘇省公安廳也在全省展開調查近二十年有關用「毒鼠強」犯罪的所有資料。據悉，警方很快就認定案件為惡意落毒，涉及私人恩怨，因此從與點心加工場東主有關係的人員展開調查，最後發現曾經與店東有矛盾的一名陳姓男子在事件發生後突然失蹤，公安部隨即向全國發出通緝令。
警方人士透露，這次落毒事件被中央列為近年來發生的最重大惡性案件，某種程度上其對社會造成的危害與影響比去年三月石家莊爆炸案更為嚴重，因為毒藥殺人於無形。
至於究竟有多少人在中毒事件中喪生，南京市公安局一名發言人16日接受香港電視臺採問時，強烈否認中毒死亡人數超過百人，他說「不可能，那是絕對不可能的」，「有關消息報上已報導，我們還在調查」。官方中新網指，至15日晚搶救工作已基本結束，中毒者已進入觀察期。據悉，16日仍有多名重症者不治，其中軍方八三醫院四名，南京軍區總醫院至少有三名。
一名自稱有分參與搶救的醫生網友在網上透露，現在還有一些人因中毒較深，病情較重，仍需在院觀察，也不少輕症者已經回家了。他稱，總的中毒人數是官方報導的四至五倍，死亡人數至少是兩位數，並描述搶救很緊張，醫生已經盡力，連手術都停了。
由於官方善後工作遲滯，遺屬至16日仍未獲安排認屍，他們很多人對媒體表達不滿，其中湯山中學遇難的十七歲中學生廬亭的媽媽悲慟欲絕地哭訴，「還我孩子」，肝腸欲斷之狀令人見之動容，她邊哭邊要求當局快些讓她見兒子一面，又希望政府還她公道。
另一名死難者高磊的家人則哭訴，當時高磊是第一個被發現中毒的，六點多鐘就有症狀了，但因為家窮沒有錢，校方先送那些富家子弟、幹部孩子、學校老師的孩子等，到了八點多，高磊才被送到湯山醫院，終告不治，家人要求政府還他公道。還有一些死難者家人哭訴，初時湯山醫院是有錢人的先治，窮人的不管，後來見事情大了，變成政治任務了，才不分先後。
南京中毒案迄今為止千人中毒、百人死亡，慘劇過去三天，三大喉舌（新華社、人民日報、中央電視臺）仍然對百姓最關心的死亡數字以「多人」概之；16日，中央電視臺播的是三峽截流，新華社發的是迎接十六大，人民日報談的也是十六大，連汽車貸款的消息也比中毒案重要，說明官方媒體道德淪喪到何地步。
16日有香港電視記者在事發村莊採訪，與村民談興正濃時，突然遭該村村長闖入制止，阻攔村民接受採訪，並大聲怒斥記者，稱「這是政治謀殺案件！沒有中央同意，沒有宣傳部同意，連新華社都不能發稿！」。
該名村官在攝像機前的話道出了多層玄機內幕：其一，案件屬人為投毒，且有可能涉及政治因素；其二，案件的報導要經過「中央」同意，經中宣部審核，如不經這兩道關口，就算是中央「喉舌」新華社「都不能發稿。」
