根據李明提供的情況及對408案發現場的彈痕分析，專案組制定出對犯罪嫌疑人的摸排地點便定在337公路總站附近。工作人員分成兩部分行動，一部分負責找裝槍袋，另一部分負責摸排。然而雖作出了大量的工作，兩方面都無任何進展，槍袋沒有找到，摸排也一無結果。事實上，在摸排過程中，民警曾到過白寶山的家，但表面老實巴交的白寶山并未引起他們的注意。工作重點不得不放在對75－18子彈彈源的調查上，經過器量的分析、比對、最后確定彈源應在蘭州軍警。

徐水搶槍案一個月后，北京警方加緊布控，不斷擴大調查范圍。而白寶山卻開始尋找搶劫目標了。大約覺得形勢已不那么緊迫，白寶山決定到徐水取槍，而不明就理的謝玉敏非要跟著一起去。經過一番認真思考，白寶山攜謝玉敏去了徐水。也正因為他此次帶謝玉敏同去，才僥幸蒙混過警方的檢查，槍被兩人順利地帶回北京。自此，謝玉敏終于知道了白寶山殺人搶槍、并準備持槍搶錢的所有秘密，但她卻愚蠢地以為，只要白的事她不管自己就會沒事。而實際上，謝玉敏已在不知不覺中讓白寶山拉上了不歸路。

一九三一年九月十八日，日軍悄悄在北大營西側破壞了滿鐵鐵路，并將此罪名加諸在中國軍隊身上，板垣大佐命令日軍向沈陽發起大規模攻勢，張學良得到消息后，下達了“不準抵抗必要時收繳器械”的命令，北大營士兵只好束手待斃以身報國。板垣大佐向旅順的司令官本莊繁發出軍機電報第一號，本莊繁命令第二師團及關東軍投入戰斗，展開全面進攻。沈陽公安局局長黃顯聲命令部下帶上武器撤離。一夜之間，日軍第二師團占領了東北軍總部，沈陽淪陷。張學良電告南京卻被告知蔣介石不在，他通過電臺向民眾講述了日軍進攻沈陽的真相，各界人士不能理解張學良的不抵抗，他們涌入醫院要面見張學良質問被攔在外面，院方不堪其擾婉言勸張學良出院。張學良深覺奇恥大辱，可是蔣介石一連兩封電報堅持：力避沖突，以免擴大事態，與日交涉聽候中央處理。十余名東北籍高級軍官來到醫院請求張學良帶他們殺回東北拯救同胞，他們不愿主動繳械投降，寧可戰死也不愿被當做投降的罪人被人罵死。本莊繁找來了張學成，他知道張學成一直都嫉恨張學良，張學成表示自己是張家的正根，接受過日本傳統的軍事教育，可以協助日軍收拾東北殘局，本莊繁任命他為東北自衛軍總司令，即刻趕往黑山縣建立司令部，接收當地已

張作霖召集各路高官要員召開緊急會議下了總退卻令，擇日離京出關，由張學良留守北京負責京津事務。張宗昌臨陣脫逃，張作霖大罵這頭白眼狼，命令張宗昌部隊留在關內，另外撥下二十萬開拔費給孫傳芳讓他一起退守關外。張作霖讓大部分家眷先行離京，六姨太隨自己隔日離開。川島芳子過來找六姨太打聽張作霖離京一事。張學良找到馮庸，讓他保證停在南苑機場上的飛機都如數飛回奉天。馮庸給自己創辦的大學取名為馮庸大學，張學良本來跟吳俊升幾人說好給他集資，可他們一聽名字都覺得馮庸野心太大動機不純。河本大作請來了日本最好的爆破專家管野，菊池武夫問他是不是太想出名，河本卻說這是日本的機會，張作霖退回關外，重要人物全在火車上，搞掉這幫人可以使整個東北陷入混亂，日本可以借口保護日僑和特殊權益一舉占領奉天甚至整個東北，菊池武夫認為此事難以周全，稍有閃失整個東北將倒退幾十年，將會刺激中國人的統一愿望，河本認為這是政客考慮的事，軍人只做自己擅長的事。張作霖知道張學良在注射毒品很是擔憂，他讓楊宇霆幫著勸勸，說自己的話不如同僚的管用。這時，張學良送來奉天警備司令齊恩銘奉天密電：南滿鐵路和京奉鐵路交叉處近日日軍不許人通過，恐有異情望大帥歸途小

北京、新疆兩地公安協同合作，對新疆多處案發現場進行了詳細的勘察。通過大量的調查，罪犯作案時用的摩托車、撬杠、樹枝等重要物證依次找到，這給偵破提供了更多的線索。8月27日，公安部在新疆召開了京、新系列槍案偵察工作協調會，認定三地發生的九起案件系同一伙罪犯所為，并認定兩個嫌疑人一高一矮，高個為北京人，矮個為新疆本地人。新的摸排條件隨之建立：第一，與北京、新疆兩地有聯系的人；第二，嚴打以來的北京調犯；第三，有服役史或有服役史并能熟練掌握軍用槍支的人。工作重點縮小到十戶灘鎮，關天明、白寶山已開始走入警方的視野。恰恰在這時，專案組接到阜康市公安局的報告，報告稱天池風景內發現一具無名尸體，死亡時間應為8月28日。