Сопоставив обстоятельства преступления с несколькими предыдущими убийствами на дорогах, сотрудники Следственного комитета решили, что за преступлениями стоят одни и те же люди. В сентябре 2014 года несколько уголовных дел объединили в одно — и расследование возглавил Алексей Стадников. Когда он оказался на месте убийства Юсупова, он вспомнил, что той же ночью ночевал в машине на той же дороге.

К тому времени о придорожных убийствах уже много писали в СМИ. На федеральных каналах выходили сюжеты о «трассе смерти» (на деле убийства происходили в разных частях Подмосковья, и не только на больших дорогах): в них говорили, что бандиты — то ли украинские диверсанты, то ли сектанты. Вспоминали и про «банду амазонок» — бандитскую группировку, участники которой — среди них было несколько женщин, в том числе мать с 13-летней дочкой, — с 2003 по 2013 год убивали в Ростовской области полицейских и автомобилистов. Самая же заметная версия гласила, что преступники — компьютерные геймеры, которые перешли от убийств в игре Grand Theft Auto к реальным преступлениям. Так появилось название «банда ГТА».

В сентябре 2014 года около 150 стритрейсеров — поклонники блогера Эрика «Давидыча» Китуашвили и участники автомобильного сообщества Smotra.ru — начали патрулировать подмосковные дороги, леса и поля. «Мы ищем по лесам с помощью тепловизора, заезжаем на все заправки, всех проверяем, машины обыскиваем. Люди относятся с пониманием, когда объясняем, кого мы ищем, — рассказывал Давидыч. — Мы вооружены, и поймать трех идиотов с пистолетами не составит труда». Активисты передвигались с оружием и в бронежилетах, нарушали правила дорожного движения, нередко насильно обыскивали и избивали людей — а также блокировали подозрительных, по их мнению, водителей в автомобилях до приезда полиции. Про свои рейды они сняли фильм «Если не мы? То кто?» (так в названии — прим. «Медузы»), где рассказывали, что использовали для поисков в том числе самолет.

В 2016 году, когда против Давидыча завели уголовное дело о мошенничестве, в суде он заявлял, что именно он был «человеком, который поймал „банду ГТА“», а полицейские подключились потом. «Мы, 250 человек, несколько месяцев жили в лесах и искали этих людей, — утверждал блогер. — У меня есть благодарственная бумага, подтверждающая это. После того как я вышел на улицу, больше никого не убили».

В том же сентябре 2014 года у следственной группы появилась первая серьезная зацепка (материалы уголовного дела к тому моменту насчитывали уже более 30 томов). Ночью 3 сентября водитель по фамилии Борисов — его имени в материалах дела нет — остановился заправиться на МКАД в Ясенево. Когда он вышел на улицу, расплатившись, на него напали трое мужчин — выстрелили по ногам и ударили битой, а потом схватили что-то в автомобиле и убежали.

На шум вышел сотрудник АЗС, который вызвал полицию и скорую. В это время на заправку заехала еще одна машина — ее водитель узнал у мужчин, что случилось, заправился и уехал, но через несколько минут вернулся. Он рассказал, что увидел трех нападавших на обочине МКАД неподалеку, — и предложил их догнать. Борисов запрыгнул в его машину — и вскоре они уже преследовали автомобиль банды. В районе Профсоюзной улицы им удалось прижать нападавших к обочине — и тут Борисов увидел направленный на него пистолет. Погоня на этом закончилась — но водитель снял семисекундное видео, на которое попал и номер машины. Его вместе с маркой автомобиля Борисов и сообщил полиции.

Вскоре следователи установили маршрут нападавших в ту ночь — и узнали владельца машины: им оказался Фазлиддин Хасанов, приехавший в Россию из Узбекистана. Когда за ним начали следить, выяснилось, что он постоянно общается с двумя другими мигрантами — Хазратхоном Додохоновым и Ибайдулло Субхановым (он тогда называл себя Рустамом Усмановым). Отпечаток Додохонова (он хранился в ФМС) нашли в одной из машин, на которые нападала банда; генетический материал Хасанова — на перчатке, найденной на одном из мест преступления.

Наблюдение установили за всеми тремя подозреваемыми. Субханов в тот момент работал охранником частного дома в Удельной — идиллическом поселке рядом с Москвой, где на улицах, названных фамилиями российских писателей, стоят дорогие двух-трехэтажные особняки. Владельцы отзывались о Субханове как о человеке «предельно вежливом, услужливом и скромном». Он много общался со знакомыми из Таджикистана и Узбекистана, — как выяснили оперативники, они выезжали к большим трассам и бродили по близлежащим полям, а также проводили в лесу тренировки по стрельбе и рукопашному бою. После тренировок они читали Коран. Как выяснится позже, Субханов говорил участникам группировки, что «без [изучения ислама] нельзя сражаться за свою хорошую жизнь», а убивать нужно, чтобы «отбирать имущество у тех, кто нажил его неправедным путем».

Следователь Алексей Стадников тоже подозревал, что банда убивает не ради денег: их нападавшие забирали у жертв далеко не всегда — и редко больше нескольких тысяч рублей. Не во всех случаях бандиты забирали телефоны и другие вещи — хотя как-то раз один забрал себе одеколон, другой — черные очки. Однажды преступники обнаружили в багажнике машины, на которую напали, женскую одежду — один из них подарил своей жене шорты, но те ей не понравились.

Как рассказывал со слов следователя бывший пресс-секретарь СК Владимир Маркин в книге «Убийства, теракты, катастрофы», Стадников думал, что преступления — это что-то вроде тренировки, которая к тому же направлена на то, чтобы «повязать этих молодых бандитов кровью, полностью подчинить себе».

Когда он взялся за дело «банды ГТА», Стадникову казалось, что нужно спешить: он чувствовал, будто берет время «в долг у бандитов», а промедление может привести к новым жертвам. Как следователь вспоминал позже, он два месяца почти не виделся с семьей, спал по четыре часа, часто в рабочем кабинете. Стадников и его группа исследовали сотни вещественных доказательств: пули, гильзы, шипы, расстрелянные автомобили; пакетики с частицами биологических материалов — потом, слюной, кровью. Они следили за участниками группировки по всей Москве и Подмосковью; проникали в их дома и квартиры, когда те уезжали. В одном из сараев они увидели манекены для тренировок по стрельбе. В другом — детали для самодельных пистолетов.

Через два месяца круг подозреваемых сузился до 10 человек. Ночью 5 ноября 2014 года спецназ окружил пристройку на участке в Удельной, где жил Субханов. Один из оперативников спрятался за деревом и потребовал в мегафон, чтобы подозреваемый вышел из дома. Субханов успел позвонить двоим участникам группировки, за которыми следствие не следило (они попытались уехать в Татарстан, но их вычислили по данным звонка и задержали), но выходить отказался — вместо этого он бросил в спецназовцев гранату. Его убили ответным огнем.

Девять других участников группировки задержали в следующие дни в разных частях Подмосковья. Их обвинили в убийстве 17 человек.