Ngay lập tức, lực lượng CSHS - CAQ Nam Từ Liêm có mặt tại hiện trường, đưa nạn nhân đi cấp cứu. Đối tượng gây án đã bỏ trốn, dấu vết còn lại chỉ là một vết máu loang trên đường.
Xác minh thông tin tại Bệnh viện 19-8, CAQ Nam Từ Liêm được biết nạn nhân là anh Trần Đức S. đã tử vong trước khi được đưa vào bệnh viện cấp cứu với nhiều vết thương trên người, trong đó có 2 vết thương ở ngực và trên đỉnh đầu.
Kết quả pháp y tử thi cho thấy, anh S. bị một vết đâm qua liên sườn thủng mặt trước thùy phổi và một vết thương khác cắt đứt sụn xương sườn vào tâm thất bên trái tim. Do nạn nhân đội mũ bảo hiểm, nên không bị tổn thương não mà chỉ để lại một vết rách nham nhở trên đầu.
Trước tính chất nghiêm trọng của vụ việc, Ban Chỉ huy CAQ Nam Từ Liêm đã báo cáo Giám đốc CATP và các phòng nghiệp vụ để phối hợp điều tra làm rõ.
Đối tượng Nguyễn Hạ Long
Theo chỉ huy Đội CSHS, dấu vết để lại không nhiều, nạn nhân đã tử vong. Chỉ đến khi có mặt tại bệnh viện, ghi lời khai nhân chứng Hoàng Minh Đ., các trinh sát hình sự mới xác định được nghi can của vụ án.
Theo anh Đ., tối 4-11, nạn nhân Trần Đức S. tới tìm anh Đ. mượn con dao gấp và rủ bạn tới đường Đồng Me, phường Mễ Trì để "giải quyết" công việc. Anh Đ. đồng ý đi cùng và tại đây, khi nhìn thấy 2 nam thanh niên lạ, anh S. liền hỏi “ý mày định như thế nào?”. Sau câu nói này, 2 nam thanh niên nọ liền lao vào đánh anh S.
Con dao Nguyễn Hạ Long mang theo để đâm anh Trần Đức S.
Một người giơ búa lên đánh vào đầu anh S., nhưng nạn nhân đỡ được và bị nam thanh niên còn lại lao vào ôm, để người kia đấm đá và dùng dao đâm vào ngực. Sự việc diễn ra quá nhanh, khiến anh Đ. không kịp can ngăn và khi nạn nhân gục xuống đường, 2 đối tượng liền bỏ chạy.
Cơ quan công an đã lấy lời khai của chị Nguyễn Thị T., là bạn gái anh Trần Đức S. và chị này thừa nhận vào tối cùng ngày, anh S. hỏi số điện thoại của Nguyễn Phi Trung để hẹn gặp nhau giải quyết mâu thuẫn từ tối 29-10. Chị T. khuyên anh S. nên bỏ qua mâu thuẫn vì Trung có máu côn đồ.
Từ những lời khai nhân chứng này, các trinh sát hình sự CAQ Nam Từ Liêm xác định nghi can số 1 của vụ án là Nguyễn Phi Trung (SN 1993) trú tại huyện Kim Bảng, Hà Nam.
Bằng các biện pháp nghiệp vụ, sau 13 giờ tích cực rà soát, CAQ Nam Từ Liêm đã xác định sau khi gây án, Trung trốn về quê tại Hà Nam. Phối hợp với lực lượng công an địa phương, tổ công tác Đội CSHS - CAQ Nam Từ Liêm đã bắt giữ Nguyễn Phi Trung, khi đối tượng này đang chơi game online tại một quán internet ở gần nhà tại huyện Kim Bảng.
Chiếc búa Nguyễn Phi Trung dùng đập vào đầu anh Trần Đức S.
Tại cơ quan công an, Trung khai nhận hành vi phạm tội và khai nam thanh niên đi cùng, dùng dao đâm anh Trần Đức S. là Nguyễn Hạ Long (SN 1988) trú tại huyện Ứng Hòa, Hà Nội. Long từng có 1 tiền án về tội "Cướp tài sản" bị TAND - TP Hà Nội tuyên phạt 6 năm tù giam.
Hiện Cơ quan CSĐT - CAQ Nam Từ Liêm đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can và ra lệnh tạm giam 4 tháng đối với Nguyễn Phi Trung và Nguyễn Hạ Long để điều tra xử lý về tội danh "Giết người".