Le premier suspect a été arrêté peu avant 10h lundi dans le calme, alors qu'il descendait du bus dans le VIIe arrondissement de Lyon. Âgé de 24 ans, inconnu des services de police, sans activité, il est soupçonné d'avoir déposé le colis piégé qui a fait treize blessés légers vendredi. Actuellement en garde à vue, cet Algérien qui habite Oullins pourra être entendu pendant un délai maximum de 96 heures. C'est en effet la section antiterroriste du parquet de Paris qui est chargé de l'affaire.
Ses parents ont également été interpellés et placés en garde à vue. Le dernier suspect arrêté serait un lycéen majeur, membre de l'entourage familial de l'auteur présumé et également de nationalité algérienne.
La police a remonté la piste des suspects grâce aux quelque 250 témoignages reçus, à la mobilisation d'un important dispositif policier depuis vendredi 24 mai au soir et à la vidéosurveillance de la ville de Lyon. « Les services se sont totalement engagés pour étudier près de 300 appels téléphoniques de témoignages divers et variés, étudier aussi un nombre d'heures très important de vidéos sur les différentes communes de Lyon mais aussi à proximité de Lyon, a indiqué le ministre de l'Intérieur Christophe Castaner. Celles-ci ont permis d'identifier, de cibler un présumé responsable. »
L'auteur présumé a été identifié dès dimanche, mais les enquêteurs ont préféré attendre ce lundi matin qu'il sorte de son domicile pour l'interpeller, car ils redoutaient la présence d'explosifs dans son appartement.