Dwa dni po napadzie została utworzona specjalna ekipa złożona z najlepszych detektywów w Scotland Yardzie, na której czele stanął Detective Chief Superintendent Tommy Buttler. Pierwszy przełom w śledztwie nastąpił po 8 dniach. Do schwytania przestępców przyczynił się właściciel sąsiedniej posesji w Oakley, oddalonej o ok. 45 km od miejsca napadu, John Maris, który o swoich podejrzeniach powiadomił policję. Zastanawiało go dlaczego nowi właściciele posesji gotowi byli zaoferować za nią kwotę o sto funtów wyższą niż cena wyjściowa, nie sprawiali wrażenia jakoby się czymś trudnili i zaciemnili okna budynku. Dopiero następnego dnia, po drugim telefonie Marisa, na miejsce wskazane przez informatora udał się konstabl John Wooley, który znalazł na miejscu duże zapasy żywności, śpiwory, worki pocztowe, przesyłki i opakowania od pieniędzy. Na miejscu znaleziono również ślady linii papilarnych, m.in. na planszy gry Monopoly i butelce keczupu. Informator otrzymał obiecaną przez pocztę nagrodę 10 tys. funtów. Dzień po odkryciu w willi, na podstawie odcisków palców aresztowano pierwszego uczestnika napadu, Rogera Cordreya. W ciągu tygodnia aresztowano kolejnych uczestników: Jimmy’ego White'a, Roya Jamesa i Bustera Edwardsa. Ronnie Biggs, którego odciski palców znaleziono na keczupie, został aresztowany 14 sierpnia 1963.