לפני הרצח המתוכנן, משטרת ניו הייבן חקרה סדרה של יריות מסתוריות באזור. מישהו ירה כדורים לתוך ארבעה בתים שונים, אך למרבה המזל איש לא נפגע. החוקרים ראיינו את בעלי הבתים אך לא הצליחו למצוא קשר בין המקרים והתיק נותר ללא פתרון. מאוחר יותר התברר שיריות אלו היו חלק מתכנית מתוחכמת של פאן להטעות את החוקרים ולגרום להם לחשוב שהרצח העתידי היה חלק מאותה סדרת מקרים אקראיים.
אנשים שהתקשרו ל-911 דיווחו על לפחות שבע יריות באותה שעה ליד הצטלבות הרחובות Lawrence ו-Nicoll בניו הייבן. במהלך הנסיעה הקצרה, רכב שטח שחור פגע במכונית הפריוס שלו מאחור. כשג'יאנג יצא מרכבו, כנראה כדי לבדוק את הנזק ולהחליף פרטים, פאן ירה בו שמונה פעמים. חלק מהיריות היו כה קרובות לראשו שאבק השריפה הותיר סימני כוויה על פניו. תחילה, המשטרה בדקה את האפשרות שג'יאנג נורה בעקבות תאונת דרכים, שכן נמצא נזק משמעותי בחלק האחורי של הפריוס שלו.
תחילה לא נמצא קשר בין פאן לג'יאנג, אך חיפוש באינטרנט חשף קשר מפתיע: פאן הכיר את ארוסתו של ג'יאנג, ציון פרי, מקבוצה נוצרית בתקופת לימודיה לתואר ראשון ב-MIT. תמונה מחודש מרץ 2020 אף הראתה את פרי צוחקת יחד עם פאן. למרות שהיו רק מכרים רחוקים ולא היו בקשר מאז שעזבה את MIT, החוקרים האמינו שפאן פיתח אובססיה סמויה כלפיה שג'יאנג ופרי לא היו מודעים לה. חיזוק לתיאוריה זו היה העובדה שהרצח התרחש רק שבוע לאחר שפרי פרסמה את אירוסיה לג'יאנג בפייסבוק. כפי שהדגיש זווסקי בתוקף: "זה לא היה אירוע אקראי שם בחוץ. הוא היה מטרה".
המרדף אחר פאן הפך למבצע נרחב של המרשלים האמריקאים כשהתגלה שמשפחתו הייתה בעלת נכסים בשווי מיליוני דולרים. כפי שציין המרשל ג'ו גלוון, "זה הפך לכל כך מפורסם כל כך מהר". הוריו נעצרו בג'ורג'יה לאחר נסיעה ארוכה דרומה, אך טענו שבנם פשוט יצא מהרכב והלך, ולא ידעו לאן. החוקרים התמקדו במעקב אחר ההורים, שלדברי החוקרים "היו הולכים עד קצה העולם כדי להסתיר אותו".
הפריצה בתיק הגיעה כאשר אמו עשתה טעות קריטית - היא השתמשה בטלפון של פקיד מלון לביצוע שיחה. המעקב אחר השיחה הוביל את החוקרים למקום מחבואו במונטגומרי, אלבמה, מעל כ-1,700 ק״מ מזירת הפשע, שם נתפס על ידי כוח של כ-20 שוטרים. בעת מעצרו, פאן פשוט יצא ואמר "אני מי שאתם מחפשים", כשברשותו נמצאו 20,000 דולר במזומן, מכשירי תקשורת והדרכון של אביו.
באפריל 2024, פאן נידון ל-35 שנות מאסר במסגרת עסקת טיעון. בגזר הדין, אמו של ג'יאנג הביעה אכזבה מקלות העונש לרוצח בנה היחיד. ארוסתו, פרי, התייחסה ישירות לפאן ואמרה שלמרות שהעונש קל ממה שמגיע לו, יש בו גם חסד, וביקשה שאלוהים ירחם עליו ועל כולם.