Đến hiện trường của vụ án, họ nhận thấy đây là điều không phải thường xuyên xảy ra như họ đã nghĩ. Trong thời gian cuối tuần, bọn trộm đã đột nhập vào kho tiền của ngân hàng và đã đánh cắp một số tiền kỷ lục mà không bị phát hiện, trong khi hệ thống báo động của ngân hàng vẫn hoạt động bình thường.
Theo nguyên tắc của các Ngân hàng, các kho tiền thường được nhập đầy tiền vào cuối tuần, ghi chú số hiệu mới để sẵn sàng được phát hành và lưu thông vào tuần sau. Những ghi chú cũ được thu hồi và được tiêu hủy. Nắm bắt được nguyên tắc này, bọn trộm chỉ lấy những bọc tiền có các ghi chú cũ vì Ngân hàng chưa làm hồ sơ về số serial của của những bọc tiền đó. 40 triệu bảng (tương đương 68 triệu đô la) là số tiền đã bị bọn trộm lấy đi.
Để đột nhập vào kho tiền, bọn trộm đã đào một đường hầm 80 mét, gỗ lót, trang bị đèn điện và thiết bị điều hòa không khí, cùng những thiết bị kỹ thuật để khoan một lớp bê tông cốt thép dày 1,1 mét.
Lối vào của đường hầm dẫn tới ngân hàng được bắt đầu từ trong một tòa nhà đối diện với Ngân hàng. Để che mắt mọi người, bọn trộm đã cải tạo nơi này thành nơi kinh doanh cỏ nhân tạo và đất trồng cây. Theo những người hàng xóm, có khoảng từ 6 đến 10 người đàn ông làm việc tại đây. Những người hàng xóm thường thấy một chiếc xe tải nhỏ hàng ngày vẫn chở đất ra khỏi cửa hàng, nhưng họ cho rằng đó là công việc đặc thù của việc kinh doanh này nên không để ý tới. Ngôi nhà này đã được bọn trộm thuê từ trước đó 3 tháng. Để tránh những ánh mắt tò mò nhìn vào bên trong khi chúng đào bới, bọn trộm còn cho treo, dán các tờ quảng cáo kín phía trước mặt của tòa nhà. Bọn chúng còn cho phủ bột thạch cao mầu trắng lên toàn bộ các bức tường trong căn nhà, để tránh để lại dấu vân tay sau khi đã thực hiện vụ trộm.
Sau khi vụ trộm được phát hiện, cảnh sát chỉ có manh mối duy nhất là một bản sao thẻ chứng minh của người thuê nhà. Tên của người thuê nhà là Paulo Sergio de Souza, trên thẻ chứng minh của ông ta cũng có một bức ảnh của ông ta, nhưng có điều kỳ lạ là, ông ta đội một chiếc mũ. Khi hỏi những người dân địa phương có ai biết gì về ông ta thì nhiều người công nhận có biết anh ta là Paulo Sergio, nhưng chẳng ai cung cấp được gì cho cảnh sát. Sau khi thực hiện hoàn tất vụ trộm, Paulo Sergio cũng biến mất tích.
Ngày 10/8/2005 Cảnh sát quân sự tại Minas Gerais đã bắt giữ hai người đàn ông lái một chiếc xe tải. Sau khi khám xét, Cảnh sát phát hiện hơn 2.130.000 đô la tiền mặt.
Năm người đàn ông đã bị bắt ngày 28 tháng 9 năm 2005, với khoảng 5.220.000 đô la. Qua lời khai của những người này, cảnh sát xác định được hiện vẫn còn khoảng mười tám người tham gia đào hầm đang ngoài vòng pháp luật. Các công tố viên cho biết, nhóm người trên đã không thành công trong vụ cướp một chiếc máy bay nhỏ ngày hôm trước, để vận chuyển tiền và chạy trốn ra nước ngoài.
Ngày 8 tháng 10, đúng hai tháng sau khi vụ cướp được phát hiện. Luis Fernando Ribeiro, 26 tuổi được cho là người cầm đầu của bọn trộm ngân hàng đã bị bắt cóc bên ngoài một hộp đêm ở ngoại ô Sao Paulo.
Ngày 20/10/2005, trong một trang trại cách Rio de Janeiro 320 km. Cảnh sát phát hiện xác chết của Luis Fernando Ribeiro. Qua khám nghiệm tử thi, Ribeiro đã bị bắn 7 phát đạn và trên cổ tay của anh ta có vết bầm tím do bị còng tay.
Sau khi thực hiện thành công vụ trộm ngân hàng, Ribeiro đã bỏ chạy từ Fortaleza đến Sao Paulo. Ribeiro được xác định đã bị bắt cóc vào ngày 07/10/2005, mặc dù gia đình Ribeiro đã trả cho bọn bắt cóc 893.600 đô la tiền chuộc, nhưng bọn chúng vẫn giết chết anh ta. Theo nhận định của một công tố viên, có dấu hiệu cho thấy có sự tham gia của cảnh sát vào vụ bắt cóc, tống tiền và giết người này. Mới đây, hai cảnh sát đã bị bắt giữ vì liên quan tới cái chết của Ribeiro.
Ngày 28/10/2005 một người có quan hệ với một nhân viên bảo vệ cũ của ngân hàng tham gia vào vụ trộm đã bị bắt với 85.100 $.
Ngày 10/11/2005 chính quyền Brazil đã bắt giữ thêm ba người đàn ông bị nghi ngờ tham gia vào vụ đào hầm trộm tiền của Ngân hàng trung ương.
Từ 22/10/2005 cho đến ngày 13/4/2006 cảnh sát Brazil phát hiện sáu vụ bắt cóc sáu người có liên quan đến vụ cướp này và các thân nhân của các nạn nhân đều đã phải trả tiền chuộc cho cho bọn bắt cóc để đổi lấy sự an toàn cho các nạn nhân.
Ngày 01/8/2006 chính quyền Brazil đã tìm thấy 178.100 đô la được chôn dưới đất tại một ngôi nhà ở Natal.
Ngay sau khi vụ trộm xảy ra, cảnh sát đã tìm thấy một thẻ điện thoại trả trước trong đường hầm ở Fortaleza. Cảnh sát Liên bang Brazil lập tức lần theo các số điện thoại đã từng liên kết với số điện thoại này. Sau đó, tất cả các cuộc gọi từ những số điện thoại đó luôn nằm dưới sự giám sát của cảnh sát. Ngày 01/9/2006, một chiến dịch đặc biệt mang tên "Facção Topeira" được bắt đầu. Trong chiến dịch này, cảnh sát đã bắt giữ 43 người bị tình nghi tham gia vào vụ trộm ngân hàng và thu giữ 275.100 đô la tiền mặt.
Ngày 03/10/2006, tại Sao Paulo cảnh sát tìm thấy thi thể của một nghi can khác trong vụ trộm tiền là Evandro das Neves José.
Ngày 28/1/2007 chính quyền Brazil đã ra lệnh bắt Marcio Rafael Pierre tại Sao Paolo, một trong những thành viên của vụ trộm này. Ba tháng sau, cũng tại Sao Paolo một nghi can khác tên là Edson Pereira de Queiroz cũng đã bị bắt.
Cho đến cuối tháng 11 năm 2009, nhà chức trách đã thu hồi hơn 8.930.000 đô la tiền mặt. Trong khi số tiền còn lại và việc nhận dạng của Paulo Sergio vẫn đang còn là ẩn số.
Các phương tiện truyền thông suy đoán rằng, vụ trộm thế kỷ trên không phải do những tên tội phạm thông thường thực hiện mà nằm dưới sự lãnh đạo của tổ chức Mafia hùng mạnh nhất của Brazil - PCC (Premeiro Commando da Capital). Một số những người bị bắt vì liên quan đến vụ trộm trên được xác định là thành viên của tổ chức Mafia này. Họ cho rằng, số tiền còn chưa tìm thấy có thể đang nằm trong tay của PCC.
Hoạt động chủ yếu của PCC là buôn lậu ma túy, nhưng băng đảng này cũng thực hiện các vụ bắt cóc và cướp của. Có rất ít thông tin về PCC được biết tới. Một trong những người sáng lập ra tổ chức này là người đàn ông có biệt danh Geleia nói rằng, băng đảng này được tổ chức rất chặt chẽ, và nó có các thành viên nằm trong bộ máy hành pháp và chính quyền của Brazil.
Hiện nay, Geleia đang thi hành án tù trong một nhà tù có an ninh cao nhất của Brazil. Là một người nổi tiếng tàn bạo, khi đang thực hiện án tù, hắn đã giết chết một người bạn tù và thường xuyên vi phạm các nội quy của nhà tù. Không những thế, hắn còn nổi tiếng khi sử dụng quyền lực của PCC để đấu tranh đòi cải thiện điều kiện sống cho tù nhân. Năm 2002, Geleia tách ra khỏi PCC sau khi có sự tranh chấp với một số thành viên chủ chốt của PCC. Hiện Geleia đang có kế hoạch viết một cuốn sách về cuộc đời của mình.
Khi được hỏi, có biết gì về vụ cướp ngân hàng tại ngân hàng Trung ương hay không? Geleia đã trả lời không úp mở: “Không ai cướp ngân hàng mà không phải đóng góp cho PCC”. Hắn nói tiếp: “Những đóng góp này không cố định, mà nó phụ thuộc vào công việc lớn hay nhỏ”.
Đến nay, cảnh sát vẫn chưa tìm ra tung tích của số tiền còn lại và sáu người được cho là chủ mưu của vụ trộm này.
