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 그날 밤 11시 반 경, 김계원 비서실장은 노재현 국방부 장관과 정승화 육군참모총장에게 “김재규가 범인”이라고 실토하면서 “권총을 갖고 있으니 조심해서 체포하라”고 말했다. 정 총장은 김진기 육군헌병감을 불러 “김재규를 체포해서 보안사령관에게 인계하라”고 지시했다. 이어 그는 전두환 보안사령관을 불러 “김재규의 신병(身柄)을 인수해 수사하라”고 했다. 이 부분에서 허화평 당시 보안사 비서실장의 증언은 다르다. 그는 “우리 보안사는 정 총장으로부터 김재규를 ‘정중히 모시라’는 지시만 받았지, 시해사건 범인으로 수사하라는 지시는 받지 못했다”고 말한다.
 김진기 헌병감은 보안사 소속 오일랑 중령과 국방부 헌병중대장 이기덕 대위를 데리고 체포작전에 나섰다. 김진기 헌병감은 김재규를 국방부 후정(後庭)으로 유인한 후 무장을 해제하고 체포했다. 차는 보안사 정동분실(지금의 조선일보 본사 자리)로 향했다. 차 안에서 김재규는 “날 어디로 데려가는 거야? 세상이 달라졌어. 각하는 돌아가셨어. 지금 수도통합병원에 계셔”라고 말했다.
 보안사 정동분실 위치를 몰랐던 운전병은 분실을 지나쳐 그 옆 중앙정보부 분실(현 사랑의열매 자리) 앞에 차를 댔다. 중정 분실에서 경비원이 나오는 걸 본 김재규는 반색을 하며 “아, 여긴 우리 분실인데…”라고 했다.
 기겁을 한 오 중령은 서둘러 보안사 분실로 차를 돌리게 했다. 보안사령관 비서실장 허화평 대령이 김재규의 신병을 넘겨받았다. “정중히 모시라”는 말을 전해 들은 허 대령은 김재규를 2층으로 모셨다. 신동기 수사관이 김재규를 맡았다. 허 대령은 1층에 남았다.

김 비서실장은 노 국방부 장관과 정 육군참모총장에게 김재규가 범인이라고 실토했고 정 총장은 전 보안사령관을 불러 김재규의 신병을 인수해 수사하라고 했다.