西安铁路公安处迅速成立了以处长于广燕、政委王晖任总指挥、30精干警力组成的“8.14特大高铁旅财被盗案”专案组，迅速对案件开展研判分析和前期侦查工作。
据了解，马某一家三口连续乘坐了两趟高铁动车，又途径了5个车站。行车密度大、乘车人员多，汇总整理出来的10万多条海量信息给侦查员带来了巨大的挑战。经过连续鏖战，民警初步确定了11名重点人员。此时距案发已过去近9个小时。结合筛选的11名重点人的体貌特征，侦查员连夜调取了沿途高铁各站的视频监控，对附近的宾馆、进出路口等监控录像进行了反复比对和分析。据受害者回忆，他们从宝鸡家里出发一直到西安北站，一路上失窃的挎包都在他们身边，唯有从宝鸡到西安乘坐高铁时将挎包放在座位上方的行李架上，并且在咸阳秦都站开车后，好像挎包带子挞拉了下来，当时以为是行车震动影响就没有过多在意。这个细节引起了合成作战中心负责人高度关注，将分析研判和视频侦查的重点卡控在咸阳秦都与宝鸡南站之间，很快专案组发现11个重点人中的一男子出现异常，根据侦查结果得知，此人冒用一“耿”姓男子身份证件购票乘车。侦查员发现D6804高铁动车在杨凌南站停靠站台期间，该男子上从6号车厢出来从站台迅速跑进10号车厢，并且提前从咸阳秦都站下车，其行为举止极度异常，此人的运动轨迹也符合受害人讲述的疑点。
确定重点人员后，刑警支队副支队长陈荣刚立即组织案件协调组将获取的视频截图、人员信息、体貌特征等资料通报给相关铁路公安机关，很快从天津、北京两地铁路警方传来好消息，该人就是冒用他人身份证在高铁列车上疯狂盗窃旅客的财物的犯罪嫌疑人。8月份以来，此人在华北地区的列车上疯狂流窜作案，不到半个月时间盗取财物价值累计高达10万余元。
