Lúc 15h30 ngày 22-8, người dân phát hiện chị Phạm Thị Xuân Hoa (SN 1963, đăng ký hộ khẩu thường trú tổ 5, phường Đức Giang, quận Long Biên) hiện thuê nhà tại nhà số 24 phố Trường Lâm, tổ 6A, phường Đức Giang để ở và kinh doanh bán cà phê giải khát Hương Sen bị chết trong nhà vệ sinh tầng 1, trên cổ có một vết cắt. Sự việc ngay lập tức được báo cho CAQ Long Biên.
Ngay sau đó, CATP Hà Nội đã có mặt tại hiện trường, tổ chức khám nghiệm, nạn nhân có một vết cắt trên cổ dài 11 cm, rộng 5 cm gây đứt động mạch chủ, đứt cuống phổi, mất máu cấp. Tài sản bị mất bước đầu xác định 1 đôi khuyên tai bằng vàng tây, 1 nhẫn vàng ta 3 chỉ và 2 điện thoại di động.
Ngay sau khi tiếp nhận tin báo, xác định tính chất đây là vụ án giết người, cướp tài sản đặc biệt nghiêm trọng. Thủ phạm đã dùng dao đâm chết nạn nhân ở khu vực đông dân cư, gây tâm lý hoang mang trong dư luận nhân dân. Giám đốc CATP Hà Nội đã chỉ đạo các đơn vị khám nghiệm hiện trường, tử thi và khẩn trương thu thập nhân chứng, truy tìm thủ phạm với một tinh thần quyết tâm sớm làm rõ và truy bắt thủ phạm gây án.
Sau 36 giờ tập trung điều tra, đến 4h ngày 24-8, tổ công tác của CATP Hà Nội cùng CAQ Long Biên phối hợp CA tỉnh Thái Nguyên xác định thủ phạm gây án là Triệu Quân Sự (SN 1991, ở xã Phú Cường, huyện Đại Từ, Thái Nguyên).
Qua đấu tranh khai thác, ban đầu, đối tượng Sự khai nhận: Sự sống lang thang tại Hà Nội hơn 10 ngày nay. Khoảng 13h30 ngày 22-8, Sự đi xe buýt từ bến xe Mỹ Đình, sang Long Biên và có mang theo 1 dao găm kiểu gập của Trung Quốc (dài khoảng 25 cm). Khi đến quán cà phê Hương Sen, Sự thấy chị Hoa bán hàng một mình, nên đã vào quán gọi cà phê và hoa quả để ăn uống. Khi thấy chị Hoa đi vào nhà vệ sinh, trong quán không có khách nào khác, Sự đã đi theo vào nhà vệ sinh, dùng dao găm mang theo, đâm 1 nhát vào cổ chị Hoa, làm chị Hoa tử vong. Sau khi giết chị Hoa, Sự đã chiếm đoạt 1 chiếc nhãn vàng ta 3 chỉ, 1 đôi hoa tai vàng tây của chị Hoa đeo trên người, sau đó lục soát lấy 2 chiếc diện thoại di động của chị Hoa để trên bàn, rồi tiếp tục lục soát quầy hàng lấy 250.000đ (Hai trăm năm mươi nghìn đồng). Sau khi gây án, y vào rửa tay, chân rồi ra kéo cửa xếp, đóng cửa quán, kéo 2 chậu hoa chặn trước cửa quán, nhằm mục đích kéo dài sự phát hiện của mọi người.
Rời khỏi hiện trường, Sự đã đến thuê phòng tại một nhà nghỉ ở phố Phan Văn Trường, Long Biên để thay quần áo, rồi đem con dao gây án vứt xuống sông Hồng và đem 2 chiếc điện thoại cướp được bán tại 1 cửa hàng thuộc quận Cầu Giấy. Tiếp đó, Sự đi ôtô khách về Tuyên Quang và bán chiếc nhẫn cho hiệu vàng Hằng Nga ở tổ 15 phường Tân Quang, TP Tuyên Quang, được 12 triệu đồng rồi tiếp tục đi xe ôtô khách về Đại Từ, Thái Nguyên bán đôi hoa tai cho hiệu vàng Thuỷ Vân được 860.000 đồng.
CATP Hà Nội đã phối hợp với CA tỉnh Thái Nguyên và Tuyên Quang thu hồi được 1 chiếc điện thoại di động, 1 chiếc nhẫn vàng ta 3 chỉ, 1 đôi hoa tai là tang vật của vụ án và 9 triệu đồng (tiền bán tài sản cướp được).
Hiện Giám đốc CATP Hà Nội đang tiếp tục chỉ đạo các lực lượng khẩn trương tập trung điều tra làm rõ toàn bộ nội dung vụ án, truy tìm tiếp con dao gây án và tang vật còn lại; đồng thời, sớm hoàn chỉnh hồ sơ để đưa đối tượng ra truy tố theo quy định của pháp luật.
Qua kết quả điều tra vụ án, thể hiện tinh thần làm việc tận tuỵ, mưu trí của CBCS Phòng CSHS, CBCS Phòng kỹ thuật hình sự, CBCS CAQ Long Biên và CAP Đức Giang, CATP Hà Nội, với một tinh thần quyết tâm trong vòng 36 giờ đã làm rõ và bắt giữ được thủ phạm.