张厚军先是流窜到了黑龙江省鸡西市，在鸡西市周边的乡镇和公路上，实施抢劫杀人。他依旧保持着之前的作案手法，趁夜色设伏，逼迫车辆停下，然后抢劫钱财，杀害受害者，不留活口。1998年5月，张厚军在鸡西市郊区的一条公路上，抢劫了一辆拉煤的货车，司机反抗，被张厚军当场开枪打死，抢走了司机身上的现金和货车上的部分煤炭，然后将货车丢弃在路边，逃离了现场。
这起案件发生后，鸡西市警方立刻展开侦查，提取到了与之前几起案件相似的猎枪子弹壳和鞋印，警方判断，这是悍匪张厚军所为，于是，与牡丹江市警方联手，展开跨区域侦查，全力追捕张厚军。可张厚军十分狡猾，作案后，立刻逃离了鸡西市，流窜到了黑龙江省双鸭山市，继续作案。
在双鸭山市，张厚军更加谨慎，他没有在公路上设伏，而是潜入市区的居民小区和乡镇的农户家中，实施抢劫杀人。他选择的目标，大多是家境相对富裕的居民和农户，趁夜深人静的时候，潜入家中，威胁受害者，交出钱财，然后杀害受害者，洗劫家中的财物，随后迅速逃离现场。
1998年8月，张厚军潜入双鸭山市饶河县的一户农户家中，这户农户家境富裕，家里有不少现金和贵重物品。张厚军趁农户一家人熟睡的时候，悄悄潜入家中，用刀抵住男主人的脖子，威胁他交出钱财。男主人为了保护家人，试图反抗，被张厚军当场砍死，女主人和一名年幼的孩子，也被张厚军残忍杀害，随后，张厚军洗劫了家中的现金、首饰和家电，逃离了现场。
这起灭门惨案，引起了双鸭山市警方的高度重视，警方立刻成立了专案组，加大侦查力度，在全市范围内展开大规模的排查，寻找张厚军的踪迹。可张厚军作案后，已经流窜到了黑龙江省佳木斯市，继续实施抢劫杀人，给警方的侦查工作带来了很大的难度。
1998年11月27日，张厚军流窜到了牡丹江地区的深山公路上，也就是本文开头发生的那起抢劫杀人案。他在公路上设伏，抢劫了司机李建军的货车，杀害了李建军，洗劫了货车上的货物，然后将货车丢弃在路边，逃离了现场。这起案件，再次引起了警方的高度重视，牡丹江市警方联合鸡西市、双鸭山市、佳木斯市警方，成立了联合专案组，整合所有线索，全力追捕张厚军，一场针对悍匪张厚军的大规模追捕行动，正式展开。
1999年，张厚军流窜到了黑龙江省七台河市，在七台河市周边的乡镇，实施抢劫杀人。他先后抢劫了两辆货车，杀害了三名司机，抢走了大量的现金和货物。此时的张厚军，已经变得彻底疯狂，他不再顾忌任何后果，只要能抢到钱财，无论男女老少，他都会毫不犹豫地下手，手上的鲜血，越来越多。
有一次，张厚军在抢劫一名上山采药的老人时，老人身上只有几十元现金，张厚军觉得老人没有价值，而且担心老人会报警，于是，残忍地将老人杀害，拖进深山里掩埋。老人年近七十，无儿无女，独自一人生活，却无辜惨遭张厚军的毒手，让人十分愤慨。
截至1999年底，张厚军从出狱后，先后流窜黑龙江省牡丹江、鸡西、双鸭山、佳木斯、七台河等多个地区，实施抢劫杀人案件23起，杀害无辜群众28人，抢走现金、财物和货物，涉案金额高达几十万元，成为了黑龙江省头号悍匪，被警方列为A级通缉犯，悬赏10万元，全力追捕。
张厚军的疯狂杀戮，让整个黑龙江东部陷入了恐慌，人们谈之色变，晚上不敢独自外出，农户不敢独自上山，货车司机不敢单独跑运输。警方为了抓住张厚军，投入了大量的警力和物力，在各个交通要道设置关卡，在深山里展开地毯式排查，走访了大量的村民和群众，收集张厚军的线索，可张厚军十分狡猾，隐藏得十分隐蔽，始终没有被警方抓住。
在流窜作案的过程中，张厚军也曾经多次遇到危险，有一次，他在抢劫一辆货车时，被路过的村民发现，村民们立刻拨打了报警电话，并且联合起来，试图抓住张厚军。张厚军见状，当场开枪，打伤了一名村民，然后趁机逃离了现场，侥幸躲过了一劫。经过这件事，张厚军变得更加谨慎，作案后，会立刻转移藏身地点，并且尽量避开人群，减少与外界的接触。
2000年初，联合专案组经过多年的侦查，终于收集到了一些有价值的线索。警方在排查过程中，走访了张厚军的家乡牡丹江市林口县刁翎镇的偏远山村，了解到了张厚军的童年经历、家庭情况和早年的犯罪记录，还得知，张厚军出狱后，曾经回过一次家乡，看望过自己的父母，然后就再也没有回来过。
警方还了解到，张厚军有一个妹妹，名叫张厚丽，嫁给了林口县刁翎镇的一名村民，一