Trước đó, Cơ quan An ninh điều tra đã chuyển hồ sơ vụ án đề nghị truy tố Võ Thị Tuyết Mai (người tình của Thọ), Lê Văn Có (em họ của vợ Thọ), Lê Văn Dương (cháu của vợ Thọ), Nguyễn Thị Thanh Thủy (người tình của Thọ) và Nguyễn Thị Lâm tội che giấu tội phạm. Những bị can này được xác định là đã giúp sức đắc lực cho Thọ trong quá trình chạy trốn.
Ngoài ra còn con gái Thọ là Nguyễn Thị Thúy Anh và một số người khác, nhưng trong quá trình điều tra, cơ quan công an chưa thấy đủ dấu hiệu phạm tội nên đã đề nghị không truy cứu trách nhiệm hình sự.
Các trinh sát Công an TP HCM đã nhiều lần "chậm một bước" trước sự tinh ranh của Thọ "Đại Úy". Khi Thọ đang lẩn trốn tại nhà chị vợ là Lê Thị Khắc (tỉnh Tây Ninh) thì con trai của Khắc là Nguyễn Quốc Hội đã phát hiện sự vây bắt của cơ quan công an. Đêm 23/7/2003 Hội dùng xe Honda chở Thọ đi An Giang. Sau một đêm nghỉ ngơi tại nhà Huỳnh Ngọc Mai, sang ngày 25/7, Thọ được Mai thuê xe và "gửi gắm" tại nhà Huỳnh Văn Đức ở An Giang. Hôm sau Đức lại chở Thọ đi Kiên Giang và cùng ngày, Thọ đón xe quay lại TP HCM.
Trên đường đi, Thọ lại liên lạc với Nguyễn Thị Thanh Thủy (vợ hai của Thọ) và Võ Thị Tuyết Mai (người tình của Thọ) để trú thân. Trong khi Thọ đang ở tạm tại nhà của Mai thì Thủy lại liên lạc với một người bạn tên Nguyễn Thị Lâm và nói rằng có một người anh bà con tên là "Ba gà" đang bị thất nghiệp, bị vợ bỏ nên tìm chỗ nào làm rẫy nuôi gà. Lâm nhờ người quen là Nguyễn Khắc Sáu chở Thọ về rẫy của Sáu ở xã Minh Hưng, huyện Bình Long, tỉnh Bình Phước tá túc.
Một thời gian sau, người nhà của Sáu không muốn cho Thọ tiếp tục ở vì Thọ không biết làm rẫy, Lâm lại gửi Thọ sang ở nhờ tại rẫy của một người quen khác là Trương Văn Linh ở TP Biên Hòa, Đồng Nai. Thọ ở đây yên ổn cho đến cuối tháng 12/2003 vì không một ai phát hiện ra y. Tuy nhiên, trong một lần đến thăm Thọ, Nguyễn Thị Lâm phát hiện "Ba gà" có nét giống Thọ "Đại Úy" đang bị truy nã trong vụ án Năm Cam. Sau khi kiểm tra lại trên báo chí, Lâm mới biết "Ba gà" đích thực là Thọ "Đại Úy" nên đã nói khéo Linh đuổi Thọ đi.
Sau khi bị đuổi, Thọ lấy tên là Nạn rồi đến chùa Diệu Pháp (huyện Long Thành, Đồng Nai) xin các sư ở đây cho ở nhờ. Mỗi bước đi, Thọ đều thông báo cho con gái là Nguyễn Thị Thúy Anh cùng người tình Võ Thị Tuyết Mai biết để 2 người này hỗ trợ tiền bạc. Cũng chính từ việc tiếp tế này, Thọ đã bị phát hiện và bắt giữ vào ngày 15/8/2004.
Liên quan đến vụ án này còn 10 đồng phạm khác đã "trợ giúp" Thọ trong việc tổ chức các sòng bạc ở quận 4 và quận 8 TP HCM. Trong số này có Nguyễn Văn Thành, nguyên Viện trưởng VKSND quận 4, cùng 5 bị can nguyên là cán bộ công an. Kết quả điều tra xác định Thọ "Đại Úy" đã đưa hối lộ khoảng 400 triệu đồng cho các cán bộ công an thoái hóa từ cấp phường đến cấp thành phố có trách nhiệm quản lý tại quận 4 và quận 8. Thọ đã cùng con trai Nguyễn Hữu Thịnh (đã bị thi hành án tử hình) và đồng bọn đã ra tay sát hại chiến sĩ cảnh sát hình sự Phan Lê Sơn trên đường Hải Triều (quận 1, TP HCM).
Nguyễn Hải