از همان زمان تیمی از مأموران اداره دهم پلیس آگاهی تهران به دستور سرهنگ علی ولی‌پور گودرزی، رئیس پلیس آگاهی تهران تحقیقات خود را برای شناسایی او آغاز کردند. مأموران در تحقیقات خود به سرنخ‌هایی دست یافتند که نشان می‌داد دکتر علی محفوظی در جریان یک پروژه کاری با مردی به نام «ه» دچار اختلاف شده بود و این احتمال مطرح شد که وی به‌دلیل اختلافات مالی قربانی جنایت شده است.
در روز ۱۱ شهریورماه مرکز اطلاع‌رسانی پلیس از دستگیری قاتلان مرحوم دکتر محفوظی خبر داد.
در حیاط مرکزی آگاهی تهران بزرگ در خیابان وحدت اسلامی در کنار چند متهم دیگر جوان لاغر اندامی با لباس بازداشتگاه در حالی که دستبند به دست دارد، ایستاده است نزدیکش می‌روم و می‌پرسم ضارب دکتر محفوظی شما هستید، می‌گوید: «بله»
«الف» که به گفته خودش سابقه دار نیست و سواد خواندن و نوشتن ندارد، در کودکی روستا زندگی می‌کرده و حالا ساکن شهریار است، درباره جرمی که مرتکب شده از او می‌پرسم و می‌گویم چه شد که درگیر ماجرای قتل شدی؟ پاسخ می‌دهد: «با یکی از رفقایم برای گرفتن گواهی نامه به استان زنجان رفته بودیم، این رفیق من دوست مهندسی بود که با آقای محفوظی سابقه آشنایی داشت. این آقای مهندس آنجا من را در زنجان دید و به رفیقم گفته بود من کاری دارم که این آقا باید برایم انجام دهد.»
او که مدعی است در تمام عمرش کار خلاف نکرده، در پاسخ به این سوال که از تو خواستند کسی را بکشی و تو هم پذیرفتی؟ می‌گوید: «یک روز آقای مهندس با من و دوستم در یک رستوران قرار گذاشت و در آنجا به ما گفت من با یکی اختلاف حساب دارم و از ما خواست او را بکشیم و در نهایت پس از اتمام کار به ما دو نفر ۲۰۰ میلیون تومان می‌دهد. من قبول نکردم بعد از آن هم چندین بار گفته بود و من اهمیتی نمی دادم، اما بعد تهدیدم کردند که اگر این کار را انجام ندهم همسر و فرزندم را می‌کشند.»
وی ادامه می‌دهد: «یک شب هم با ۷ الی ۸ نفر به منزل ما آمدند و من را تهدید کردند که اگر این کار را انجام ندهم همسر و بچه‌ام را می‌کشند و من دیگر آن‌ها را نمی‌بینم. من هم مجبور شدم قبول کنم و قرار شد بعد از سه روز که کار تمام شد به طارم بروم و در آنجا پولم را بگیرم.»
قاتل دکتر محفوظی در پاسخ به این سوال که سلاح را از کجا تهیه کردی؟ تصریح می‌کند: «آقای مهندس سلاح را برای من تهیه کرد و دو روز مانده به حادثه سلاح را به من داد. ده روز قبل از حادثه هم یکبار باهم به محل حادثه رفتیم و خیابان‌ها را به من نشان داد و به من گفت یک درخت زیتون از طارم برای دکتر آورده است و آن را به عنوان نشانی برای من مشخص کرد که اگر خانه دکتر را گم کردم از روی این درخت پیدا کنم.»
وی درباره روز قتل می‌گوید: «نزدیک به ساعت ۶ صبح بود که سوار ماشین شدم آمدم آزادی و از آزادی به خیابان ایران زمین رفتم. آقای مهندس آمار دقیق دکتر را داشت و می‌دانست چه زمانی ماشین ۲۰۶ sd به دنبالش می‌آید و چه زمانی او از خانه بیرون می‌آید و سوار ماشین می‌رود و دقیقا می‌دانست بین زمان ۷:۴۵ تا ۸ دکتر منتظر رسیدن خودرو است و از خانه بیرون آمده است. من پیاده به سمت منزل دکتر رفتم و حدود ۲۰ دقیقه منتظر شدم تا از خانه بیرون بیاید.»
از او می‌پرسم قبل از اینکه تیراندازی کنی تردیدی در تصمیمت نداشتی و احساس پشیمانی نمی کردی، می‌گوید: «قبل از این که ماشه را بکشم تردید داشتم و نمی خواستم که این کار را انجام دهم حتی دوربین هم گرفته است که من چندین بار اسلحه را بالا می‌آورم اما باز پیشمان شده و آن را پایین می‌آورم. حدود سه بار اسلحه را پایین آوردم و نمی‌خواستم شلیک کنم اما یاد حرف مهندس افتادم و اینکه من را تهدید کرده بود که اگر این کار را نکنم همسر و فرزندم را می‌کشد.»
«الف» ادامه می‌دهد: «یک نفر آمار دقیق دکتر محفوظی را به مهندس می‌داد و مهندس اطلاعات زیادی با جزییات کامل درباره دکتر می‌دانست. به من هم گفته بود زمانی که دکتر منتظر ماشین است به او شلیک کنم. من همان موقع اول یک تیر زدم و فکر کردم به دکتر نخورده است چون دکتر به سمت من آمد و بعد یک تیر دیگر زدم که به دکتر خورد.»
از او می‌پرسم بعد از تیراندازی چطور از محل قتل فرار کردی و «الف» پاسخ می‌دهد: «مهندس به من گفته بود تا تیراندازی کردی اسلحه را به گوشه‌ای پرت کن و بعد از آنجا برو من هم بعد از اینکه به دکتر تیراندازی کردم اسلحه را انداختم در بین فضای سبز و پیاده از محل حادثه رفتم وقتی به خانه رسیدم خیلی عذاب وجدان داشتم و بعد پیش رفقایم رفتم و تا نزدیکی‌های غروب در آنجا بودم.»
«عصر روز قتل متهم به تهران می‌آید تا در مورد پرداخت دستمزدش با اجیر کننده صحبت کند» از او می‌پرسم اگر تهدید شده بودی چرا به پلیس مراجعه نکردی و چرا از آن‌ها درخواست کمک نکردی و می‌گوید: «برای من به پا گذاشته بود و تهدیدم می‌کرد و همیشه من را تعقیب می‌کرد او از تمام کارهای دکتر با ساعت دقیق خبر داشت دیگر وای به حال من که یک آدم عادی هستم.»
این متهم می‌گوید: «به من گفته بود حمایتم می‌کند و اصلا اجازه نمی‌دهد پایم به کلانتری باز شود روزی هم که در کلانتری دوباره همدیگر را دیدیم من با او حرف نزدم اما او همچنان به من می‌گفت همه چیز را به گردن بگیر، من تو را بیرون می‌آورم.»
