Неслыханный побег переполошил полицию и население Гамбурга. Даже столичные власти вынуждены были отреагировать, так как Хольст теперь мог объявиться в любой части Германии. Поэтому с 28 сентября 1995 года в стране началась одна из крупнейших за последние несколько лет розыскных компаний. Для поимки Томаса Хольста в одном Гамбурге были привлечены 50 опытных сыщиков, которые, сменяя друг друга каждые восемь часов обеспечивали круглосуточную работу следственной машины.

Между тем, заговорщики предприняли все возможное, чтобы не попасться. Квартира, в которой должен был скрываться Хольст, была преднамеренно выбрана по соседству со штаб-квартирой гамбургской полиции - с одной стороны и районным полицейским участком - с другой. Заговорщики верно рассчитали, что вряд ли сыщикам придет в голову искать у себя под носом. Так оно и получилось: тайное убежище Томаса Хольста осталось не раскрытым до конца.

Кроме этого Хольст посоветовал своей возлюбленной связаться с двумя своими дружками, с которыми он сошелся еще в 1992 году во время тюремной отсидки. Одним из них был служащий тюрьмы, а второй работал адвокатом. Оба с радостью восприняли весть о побеге своего друга-маньяка и, когда с ними связалась Тамара Сегал, с готовностью вызвались помочь. Правда, делали они это не бескорыстно, а за деньги: женщина заплатила им за услуги по 10 тысяч марок. Кроме этого она сняла для них квартиру в Гамбурге, где оба проживали все время, пока Хольст находился в бегах.

Тем временем полиция сбивалась с ног в поисках опасного беглеца. Во всех местах возможного появления Хольста были устроены засады. Персонал тюремной клиники основательно допросили, в том числе и Тамару Сегал, но и это не привело к положительным результатам. Тогда сыщики резонно предположили, что теперь остается ждать, пока маньяк сам обнаружит себя, обагрив свои руки новой кровью. Как ни кощунственно это звучало, но многие в следственной группе согласились с подобным выводом.

Но тут работавшая в группе полицейских психолог Клаудиа Брокман высказала иное предположение. Она заявила, что, судя по тому, как тщательно был спланирован и осуществлен побег, можно смело предположить, что у Хольста в клинике были сообщники. Это заявление вызвало нескрываемый скепсис со стороны большинства коллег Брокман и бурю возмущения со стороны руководства клиники. Не отрицая факта халатности собственного служащего, якобы потерявшего ключи от спортзала, руководство клиники в то же время наотрез отказывалось верить, что в их коллективе завелся человек, который помог сбежать жестокому маньяку.

Несмотря на возмущенные возгласы, Клаудиа Брокман настояла на своем выводе, и руководители следственной группы решили отработать и это направление. В конце ноября началось скрытое наблюдение полиции за теми служащими клиники, кто имел наиболее частые встречи с Томасом Хольстом. И тут в поле зрения сыщиков попала врач-терапевт Тамара Сегал.

К середине декабря сыщики, наблюдавшие за Сегал, имели несколько важных улик, бросавших тень подозрения на эту женщину. Во-первых, им показалось странным, что та сняла со своего личного счета сразу 250 тысяч марок и купила три билета на самолет, следовавший курсом на Израиль. Во-вторых, в клинике нашлись свидетели того, как вела себя Тамара Сегал по отношению к Томасу Хольсту. Судя по этим рассказам, эти отношения выходили далеко за рамки того, как принято себя вести врачу с пациентом. Суммировав все данные, полицейские приняли решение задержать Тамару Сегал. И в этом случае огромную роль сыграла Клаудиа Брокман, которая позднее объяснила: "Мы сделали ставку на то, чтобы отрезать Хольсту канал материального снабжения. По нашему прогнозу, после этого он должен был явиться к нам добровольно..."

И действительно 30 декабря 1995 года была задержана Тамара Сегал, а уже на следующий день Томас Хольст покинул свое жилище, прошел 800 метров, отделявшие его убежище от штаб-квартиры гамбургской полиции, и сдался в руки властей.