事件発生から3日後の4月18日夕刻、FBIが監視カメラの映像から割り出した兄弟の顔写真を公開したことで、事態は一気に急展開を迎えました。身元の露呈を悟った兄弟は、逃走資金と武器を奪うためさらなる凶行へと走ります。
同日夜、マサチューセッツ工科大学（MIT）のキャンパス内で警備中だったショーン・コリアー警察官（当時26歳）を急襲して射殺。その後、通りかかったメルセデス・ベンツのSUVをカージャックし、運転手を人質に取ってニューヨークでのさらなるテロを画策しました。しかし、給油の隙を突いて人質男性が命がけの脱出に成功し、車両のGPS情報が警察へ通報されたことで包囲網が急速に狭まりました。
ボストン近郊のウォータータウンで繰り広げられた銃撃戦は、まさに市街戦の様相を呈しました。兄弟は警察隊に向けて銃弾を乱射し、手製の手榴弾や残りの圧力鍋爆弾を投擲。激しい交戦の末に被弾した兄タメルランは取り押さえられましたが、逃走を図る弟ジョハルが運転する車に轢かれる形となり、搬送先の病院で死亡が確認されました。
当局はボストン市および周辺都市に対し、前代未聞の都市封鎖（シェルター・イン・プレイス／外出禁止令）を発令。公共交通機関を全線停止させ、9,000人規模の重武装警察と州兵が戸別捜索を実施しました。そして4月19日夜、民家の裏庭に保管されていた小型ボート内に潜伏していたジョハルを発見、激しい銃撃の末に身柄を確保し、全米が固唾を呑んで見守った「102時間の追跡劇」は終結を迎えました。
