Chuẩn tướng Nguyễn Ngọc Loan, giám đốc Nha cảnh sát Đô Thành là người quyết liệt trong việc bài trừ du đãng, ông lập ra Trung tâm Bài trừ Du đãng, trụ sở đặt tại quận Thủ Đức, sát cầu Bình Triệu và Biệt đội Hình cảnh nhằm tiêu diệt tội phạm; cử người thân cận của mình là đại úy Trần Kim Chi làm đội trưởng. Trần Kim Chi bị tử nạn một cách bất ngờ, một chiếc xe tải chở gỗ đã tông thẳng vào xe của ông khiến thiệt mạng, những lời đồn đại về một vụ mưu sát do Đại Cathay cầm đầu đã khiến tướng Nguyễn Ngọc Loan tức giận, ông ra lệnh bắt giam Đại Cathay với tội danh "du đãng đặc biệt".

Ngày 28/11/1966, Đại Cathay bị tống lên máy bay vận tải C47 đưa ra giam giữ tại đảo Phú Quốc. Là một tên tội phạm vốn quen tự do, Đại vạch ra kế hoạch vượt ngục. Tiền và vàng từ ngoài đất liền được vợ[7] và đàn em chu cấp. Đại quyết định trốn trại với lời hứa giúp đỡ của một vài viên sĩ quan bảo an trong trại. Rạng sáng ngày 7/1/1967, Đại và các đàn em khác tiến hành trốn trại. Bị phát hiện, Đại Cathay và đàn em thân tín nhất của mình,chạy ngược lên phía núi Tượng của đảo Phú Quốc. Kể từ đó, không ai còn thấy Đại Cathay.

Giả thuyết về cái chết của Đại Cathay

• Giả thuyết 1: Đại Cathay và đồng bọn bị giết ngay trong đêm 7/1/1967, do một tiểu đội biệt kích, được trực thăng chở từ Sài Gòn ra truy sát.
• Giả thuyết 2: Đại và đồng bọn bị Quân Giải phóng Miền Nam Việt Nam bắt giữ, Đại và đồng bọn bị bắn chết.[8]