7月31日21时25分许，沧州火车站派出所接天津公安处指挥中心通报：在当日的T215次列车(北京至泰州)上，有一名涉嫌抢劫杀人的犯罪嫌疑人，要求沧州派出所组织警力上车将其抓获并带下车，并告知犯罪嫌疑人身上可能带着刀子。

接报后，值班民警立即向所领导汇报，常广军所长获悉后立即通知就近民警到位。不到15分钟，民警们冒着大雨从家中赶到派出所，并成立了8人抓捕小组。此时距T215次列车到达沧州站还有25分钟。由于协查通报中只注明了犯罪嫌疑人叫张昆鹏，安徽省淮安市人，车票是T215次列车6车厢76号硬座，并无其他具体体貌特征，只能依靠车票信息搜寻。

为了确保万无一失，防止发生意外，抓捕小组制定了周密的抓捕方案，参战干警着便装上车，防止打草惊蛇，参战民警分成三组，并进行了具体分工，有的负责现场抓捕，有的负责布控，各小组相互配合。

22时07分，T215次列车驶进沧州站三站台。抓捕民警迅速进入车厢。在6号车厢76号座位，坐着一个身体十分健壮的青年男子。民警李炳伟冲着正低着头的这名男子喊了一声“张昆鹏”，男子立即下意识地抬起头“嗯”了一声。不容分说，民警李炳伟和陈龙迅速扑过去，牢牢地抓住了男子的双臂，将其摁倒在座位上，随后铐上了手铐。

经进一步确认，这名男子即是张昆鹏，遂将其带下车，整个抓捕过程仅用时3分钟。

北京市公安局朝阳分局接到通报后，于8月1日零晨2时到达沧州。据北京警方通报：张昆鹏在北京打工干快递，由于住在北京市朝阳区通惠家园惠泽园小区内的付某(女，30岁，河南省郑州市人)经常在网上购物，张昆鹏送货时认为付某比较阔绰，遂产生抢劫恶念。7月30日晚，张昆鹏以送货为名骗开付某家门，见仅付某一人在家，顿起歹念，将其反捆并猥亵后杀死。