Конфликт с французами в итоге уладили. Филиппову, хоть и с большими трудностями, удалось выхлопотать решение о задержании Гилевича. Французским полицейским было роздано шесть тысяч его фотопортретов. Однако, и все это понимали, шансы поймать преступника были призрачными – Гилевич был умен, хитер, умел менять внешность (что подтвердилось при его задержании). И у него были деньги, на которые он мог раздобыть новый паспорт.
Гилевича сгубила патологическая жадность – у несчастного Подлуцкого, кроме денег, имелись процентные бумаги на сумму четыреста рублей. Убийца послал в банк, где они хранились, телеграмму от имени жертвы и потребовал бумаги продать, а вырученные деньги перевести в Париж. И только что вернувшийся оттуда Кунцевич отправился обратно.
Задержанию Гилевича едва не помешала пресса. Газета «Новое время» опубликовала заметку, что сыщики снова напали на след преступника и он вот-вот будет арестован в Париже. Чтобы не вспугнуть Гилевича, Филиппов телеграфировал Кунцевичу, приказав скупить все экземпляры данного номера прямо с поезда, на котором они прибыли. Мечислав Николаевич это задание блестяще исполнил.
15-го декабря 1909 года около 12 часов дня в главный зал Международного банка в Париже зашел молодой человек с большими усами и элегантно подстриженной бородкой. Из-за парика узнать в нём Гилевича было невозможно. Молодой человек подошёл к окошечку и попросил выдать ему 400 рублей, полученных на имя Подлуцкого. По знаку кассира к Гилевичу бросились агенты французской полиции и, предупредив его попытку выхватить браунинг, надели на преступника наручники.
Негодяя допрашивали сотрудники Сюртэ в присутствии М.Н. Кунцевича. Гилевич рассказал подробности трагедии в Лештуковом переулке – Подлуцкому в стакан он подсыпал наркотик, а когда тот уснул, убил его ударом кинжала. Потом более двух часов мерзавец «колдовал» над трупом – отрезал голову, снимал с неё скальп и т. д.
В восемь вечера Гилевич попросился в туалет. Там ему удалось достать из кармана заранее приготовленный кусочек цианистого калия и засунуть себе в рот.