Barack Obama amerikai elnök beszédében arra kérte a hatóságokat, derítsék ki a merénylet okát. Carnajev egy családi ház hátsó udvarán, egy ponyvával letakart csónakban bújt meg. A rendőrség tájékoztatása szerint a gyanúsítottal a konfrontáció egy órán át tartott, túsztárgyalót is bevetettek. A hatóságok nagy körültekintéssel hajtották végre az elfogás műveletét, mert attól tartottak, hogy Dzsohar Carnajev, akárcsak a hajtóvadászat során a 26 évesen meghalt bátyja, Tamerlan Carnajev, robbanóanyagot tartalmazó mellényt visel.
A gyanúsítottnál az őrizetbe vételkor nem volt robbanóanyag. Kézre kerítésében egy túszszabadító csapat és egy hőérzékelő kamerával felszerelt helikopter is részt vett. „A terrornak vége!” – jelentette be a bostoni rendőrség Twitter-üzenőfalán. Massachusetts utcáin tömegek ünnepeltek. Barack Obama elnök gratulált a bűnüldöző hatóságoknak az öt napon át tartó, összehangolt erőfeszítéseikhez. Egyúttal utasította a Szövetségi Nyomozó Irodát (FBI), a belbiztonsági minisztériumot és a hírszerzést, hogy derítsék ki: mi volt a terrortámadás oka és hogy volt-e a Carnajev fivéreknek segítője.
Péntek este az FBI a massachusettsi New Bedforban a bostoni merénylettel kapcsolatban őrizetbe vett két férfit és egy nőt, hogy kihallgassa őket arról, milyen kapcsolatban álltak Dzsohar Carnajevvel. Az elfogott és sebesült Carnajevet kórházba szállították, állapota súlyos. Rendőrségi források szerint először szombaton vagy hétfőn fogják bíróság elé állítani, hogy ismertessék vele az ellene felhozott vádakat. A Carnajev testvéreket a hatóságok azzal gyanúsították meg, hogy hétfőn két házilag készített pokolgépet robbantottak fel a bostoni maraton finisében. A terrortámadás következtében hárman életüket vesztették és több mint 180 ember megsebesült. Sokaknak a lábát szakították le a házilag készített, szögekkel és csapágygolyókkal megtöltött kuktapokolgépek.
A hatóságoknak három napjába telt, hogy a robbantás helyszínén készült felvételek szisztematikus átvizsgálása alapján két személyre szűkítsék le a lehetséges elkövetők körét. A tettesek kilétének azonosításához a lakosság segítségét kérték. Az FBI először csütörtök délután, nem sokkal öt óra után mutatta be azokat a felvételeket, amelyek két gyanúsítottról a két robbantás környékén készültek. Az amerikai médiában jelentések szerint ezzel indultak meg a végjáték gyorsan pergő, és 23 órán belül a végkifejlethez érő eseményei. A fivérek csütörtök este 10-kor a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) környékén kiraboltak egy vegyesboltot, feltételezések szerint azért, mert nem volt pénzük a szökéshez. A bűncselekményhez riasztották a rendőrséget. A két Carnajev agyonlőtt egy helyszínre kiérkező rendőrt, a 26 éves Sean Colliert. Ezután elraboltak egy Mercedes terepjárót, amelynek vezetőjét egy óra múlva sértetlenül elengedték.
