Kết quả khám nghiệm tử thi chị P chỉ ra rằng, nạn nhân bị sát hại chứ không phải là vụ đuối nước. Tại hiện trường, chiếc xe máy chị P sử dụng để đi lại vẫn còn nguyên. Tuy nhiên, chìa khóa, dây chuyền và điện thoại đã biến mất.
Mặc dù có đủ các yếu tố trên, nhưng điều tra viên Công an tỉnh Thanh Hóa vẫn cho rằng đây là vụ án xuất phát từ mâu thuẫn cá nhân chứ không phải vì mục đích khác. Việc nhận định đúng nguyên nhân đã giúp lực lượng điều tra đạt được những kết quả khả quan ngay sau đó.
Quá trình trích xuất các camera an ninh, công an phát hiện một người phụ nữ lạ đi xe đạp rời khỏi khu vực hiện trường sau khi vụ án xảy ra. Mọi nghi vấn đều tập trung vào người này. Tuy nhiên, do nghi phạm bịt mặt, đội nón nên rất khó nhận dạng.
Khi rà soát, các trinh sát đã dựng được toàn bộ cung đường mà người phụ nữ bí ẩn kia di chuyển. Mặc dù xác định được điểm cuối mà người phụ nữ đó dừng lại nhưng ngay lập tức cũng chưa thể "vẽ" lên chân dung đó là ai.
Qua nguồn tin của người dân, các trinh sát được cung cấp về một người phụ nữ làm nghề giúp việc sống gần hiện trường. Các bức ảnh được cung cấp cho nhận dạng "có vẻ" rất giống người này. Tuy nhiên, khi công an tới, người này đã nhanh chóng chứng minh được mình vô can với nhiều bằng chứng ngoại phạm rất rõ ràng.
Tìm hiểu sâu các mối quan hệ làm ăn của chị P, công an biết nạn nhân có cho nhiều người nợ tiền. Trong đó nổi lên mối nghi vấn với người em họ tên là Lương Thị Xuân (SN 1982, trú tại huyện Triệu Sơn, Thanh Hóa).
Gia đình chị P cho biết, trước đây có cùng góp với Xuân tổng số tiền 1,4 tỷ đồng để mua máy xúc làm ăn. Do chưa đủ nên Xuân có vay của chị P 100 triệu. Chính vì việc này hai bên nảy sinh mâu thuẫn trong việc làm ăn, nợ nần.
Tiến hành triệu tập Xuân lên làm việc, ban đầu người phụ nữ này luôn khẳng định không liên quan đến cái chết của chị P. Tuy nhiên, với những chứng cứ về di biến động trong thời gian vụ án xảy ra cùng các tài liệu khác, cuối cùng Xuân cũng cúi đầu nhận tội.
Theo đó, xuất phát từ việc hai gia đình góp số tiền 1,4 tỷ đồng để mua máy múc làm ăn chung nhưng kém hiệu quả sau đó mâu thuẫn trong việc thỏa thuận bán, cho thuê máy múc. Không tìm được tiếng nói chung để giải quyết nên giữa chị P và Xuân nảy sinh nhiều khúc mắc, nhiều lần to tiếng, nặng lời với nhau dẫn đến bức xúc, kìm nén lâu ngày.
Khoảng 13h45 phút ngày 16/3/2024, tại khu vực vườn keo địa phận thôn 6, xã Vân Sơn, Xuân và chị P có gặp nhau nói chuyện. Quá trình nói chuyện, giữa Xuân và chị P xảy ra to tiếng, cãi cọ do chị P cho rằng nhà Xuân "không chuẩn" trong vấn đề làm ăn này.
Khi mâu thuẫn đến đỉnh điểm, Xuân đã lấy thanh sắt trong bao tải mang theo khi đi ra đồng, đánh vào đầu, làm chị P ngất tại chỗ. Sau đó, Xuân kéo chị P xuống kênh nước ngay bên cạnh dẫn đến nạn nhân bị ngạt nước, tử vong. Thấy chị P đã bất động, do sợ bị phát hiện hành vi phạm tội nên Xuân lấy các bao rác đè lên người chị P để che giấu rồi tẩu thoát khỏi hiện trường.
Có họ hàng với nhau, nhưng chỉ vì những mâu thuẫn không hóa giải được, Xuân đã nhẫn tâm tước đoạt tính mạng của người phụ nữ vô tội. Rồi đây, Xuân sẽ phải chịu sự trừng phạt thích đáng từ pháp luật.