Thám tử James Parmenter ngay lập tức đi kiểm tra biển số của chiếc xe lạ. Nó thuộc về một người đàn ông tên là Randall Ragen. Nhưng ông này cho hay, biển số xe của mình bị đánh cắp và ông đã phải làm biển mới. Cảnh sát nhận định rằng chiếc xe tải màu trắng kia cũng là của ăn cắp. Hai người con của Parmenter ngay lập tức được đưa tới Sở cảnh sát, và họ dễ dàng nhận ra Ted Bundy trong số ảnh những kẻ tình nghi.
10h tối 15/2/1977, David Lee đang lái xe tuần tra ở khu vực West Pensacola thì nhìn thấy một chiếc VW mà anh chắc không phải của cư dân trong vùng. Lee quyết định kiểm tra, và thông tin phản hồi của Sở cảnh sát cho biết đó là xe ăn cắp. Kẻ điều khiển VW chính là Ted Bundy, và chiếc xe là kết quả vụ trộm cắp mới nhất của Ted. Lần đua tốc độ này hắn không thoát. Lee đã còng được tay hắn lại và giải hắn tới đồn cảnh sát.
Cuộc điều tra sau đó dễ dàng hơn nhiều. 3 nhân chứng khẳng định đã nhìn thấy Ted vào buổi chiều Kimberly mất tích. Cảnh sát cũng tìm ra chiếc xe tải trắng bị ăn cắp, với nhiều sợi vải từ quần áo của Ted còn vương lại trên xe. Ngoài ra, pháp y còn tìm ra vết máu của Kimberly trên vải trải ghế xe và vết máu của Ted ở gần thi thể cô. Một chứng cứ khác quan trọng là vết giày của Ted tại khu đất nơi tìm thấy xác của Kimberly.