Năm 1990, Nguyễn Thị Vịnh cùng chồng là Đinh Văn Thắng từ Tân Phong, huyện Kiến Thụy, Hải Phòng đến huyện Hải Ninh (nay là thành phố Móng Cái) tỉnh Quảng Ninh định cư. Thắng hành nghề sửa sửa xe máy, còn Vịnh mở quán bán hàng ăn.
Năm 1993, Vịnh đã câu kết với một số đối tượng người Trung Quốc để lừa bán 2 phụ nữ Việt Nam qua biên giới. Tuy nhiên hành vi của Vịnh đã bị cơ quan Công an phát hiện nên đã cùng chồng bỏ trốn khỏi nơi cư trú.
Ngày 14-3-1994, Phòng Cảnh sát hình sự Công an tỉnh Quảng Ninh đã ra quyết định truy nã đối với Nguyễn Thị Vịnh.
Biết mình bị cơ quan Công an ra lệnh truy nã, Vịnh cùng chồng bỏ trốn đến các tỉnh phía Nam và Tây Nguyên. Với vỏ bọc là một phụ nữ buôn bán, nội trợ, đối tượng "yên tâm" làm ăn sinh sống tại đây.
Việc tiến hành thu thập các thông tin, tài liệu về Vịnh gặp rất nhiều khó khăn, bản thân đối tượng này khi đến Quảng Ninh sinh sống đã thay đổi tên họ từ Bùi Thị Vịnh (62 tuổi) thành Nguyễn Thị Vịnh (61 tuổi).
Từ kết quả xác minh, trinh sát phát hiện hộ gia đình trú tại tổ 3, khu phố 2, phường Tân Phú, quận 9, thành phố Hồ Chí Minh có nhiều điểm trùng khớp với đối tượng cần tìm.
Tuy nhiên khi tiến hành kiểm tra hành chính tại địa chỉ trên thì gia đình trên đã chuyển đi nơi khác.
Sau nhiều ngày tiếp tục xác minh, các trinh sát đã phát hiện thông tin về đối tượng nghi vấn đăng ký tạm trú tại khu phố Tân Hiệp, phường Tân Bình, thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Tổng hợp các nguồn chứng cứ, tài liệu, ngày 8-8, trinh sát Phòng Cảnh sát truy nã tội phạm Công an tỉnh Quảng Ninh phối hợp với Công an tỉnh Bình Dương và Công an phường Tân Bình, thị xã Dĩ An đã bắt giữ Nguyễn Thị Vịnh tại địa chỉ trên.