经过一天一夜的访寻，新源里地区的居民和各单位提供了大量线索。在所涉及的可疑人物当中，曾经在新源里地区频繁活动过的一伙东北籍闲散人员引起了侦查员的注意。
这伙人以一个绰号“老胡”的人为首，经常在新源里一带从事违法活动，多次受过朝阳警方的处理。而这伙人恰恰在5月中旬从外地回到北京，并在饭馆喝酒时神秘地谈到这次回来是“办点事”，随后突然消失，不知去向。专案组决定传唤“老胡”等人。
经过当地派出所及朝阳分局协助，“老胡”等人被警方讯问。根据他们的解释，再经过侦查员的进一步核实，所有疑点都是巧合。至此，案犯与新源里地区有关的可能性被排除了，专案组还初步认定，抛车新源里很可能是案犯的随意行为，没有明确的指向性。
在新源里进行调查的同时，围绕着本案死者生前社会关系的走访也在不断深入。根据黄厂村附近6个村子的群众反映的情况，经过详细的统计整理，乐园洗浴中心自1999年开业至案发4年时间里，共有100多名服务员、按摩女和其他勤杂工在这里工作过。死者中除李培南外，其余6人来自不同省区，经历与背景也都比较复杂。
李培南由于职业原因，接触的人比较多，仅经常同其打牌的就有21人，其中有几个是东北人。
群众反映中有个情况引起了专案组的注意：前一段时间，乐园洗浴中心原来开除过的一个名叫小文的员工回来过一次，还带着几个东北老乡到洗浴中心吵闹示威。而且前几天有人见到小文拿着一部V988型手机打电话，而案发现场被抢物品中正有两部V988手机。
根据这条线索，侦查员迅速找到小文的老乡熟人了解，几个人都说小文5月中旬从辽宁葫芦岛回来过几天，用的确实是V988手机，但现在又回葫芦岛了，不在北京。等到侦查员千辛万苦来到葫芦岛的时候，却得知这个小文近日又回北京去了。
侦查员马上向专案组通报情况，专案组立即派员查访，终于找到了这个可疑的东北人。
然而，经过讯问，小文并不承认他在5月中旬去过乐园洗浴中心。侦查员进行了认真查证，发现小文没有撒谎。此时已是案发后第12天了，专案组侦查员耗费了巨大的心血，却一无所获。
在侦查员追寻线索奔波劳碌的时候，王军并未指望一举破案。他清楚，这个案子案情虽不复杂，但在茫茫人海里查找罪犯并不容易。现在线索一次次被否定并不意味着失败，因为真相必然隐藏其中，假象排除得越多，距离真相就越近了。
王军安排侦查员调查那条街上的娱乐设施，一个在街上开发廊、外号“大麟子”的北京人李孟麟跃入了王军和专案组的视线。此人一脸凶相，和受害人李培南打过牌。王军吩咐侦查员盯住他。
此案的突破口出现在死者马蓉的储蓄账户上。从案发开始，侦查员在北京数十家银行、邮局调查死者的账户情况。
6月4日，当他们查询到建内大街邮电局的邮政储蓄业务时，赫然发现死者马蓉的存折在其遇害后的第二天即5月14日上午10时被人取过款。根据邮局内的监控系统拍下的录像，侦查员看到，取款人为男性，30余岁，身高1. 80米左右，戴棒球帽和口罩，取款17500元。
这一发现让专案组大为振奋，这个人极有可能就是当时作案的犯罪嫌疑人。于是侦查工作马上兵分两路，一路到建内邮局附近的银行、商场走访，寻找这个男子的踪迹，另一路拿着监控录像光盘及翻印的照片去黄厂村，请村民辨认。
很快，两路侦查员都大有收获。
某商场的名牌时装专柜的售货员说见过此男子，而且印象很深，因为她们这个专柜的服装价格昂贵，加上“非典”影响，来这里购物的人没有几个，可这个人不看价钱，上来就挑了一件1683元的墨绿色T恤衫。按售货员的描述，该男子30岁上下，1. 80米左右，说话口音是东北的。