Khi lực lượng công an và người dân địa phương mở cửa ô tô để áp giải đối tượng về trụ sở, Hoài đã lăn xuống đường nằm bất động và nhiều người phải khiêng Hoài lên xe ô tô, đưa về UBND xã Cổ Đông. Tại đây, đối tượng tiếp tục “đóng kịch” vờ sắp chết, đòi được đưa đi chiếu chụp tại các bệnh viện ở trung tâm thành phố. Người dân địa phương đã phải lấy quần đùi và áo chống nắng cho đối tượng quấn vào người. Sau đó, cơ quan công an đã đưa Hoài vào bệnh viện Quân y 105 khám toàn diện và xác định chỉ bị thương nhẹ ở đầu gối do vấp ngã khi bỏ chạy.
Sau nhiều giờ đấu tranh tại Công an thị xã Sơn Tây, Hoài đã thừa nhận toàn bộ hành vi phạm tội, nhưng không đưa ra lý do biện minh cho việc ra tay tàn ác. Liên quan đến việc có giả thuyết cho rằng Đặng Trần Hoài đã bị người khác bỏ thuốc vào rượu dẫn đến việc mất kiểm soát hành vi, cơ quan điều tra dựa trên lời khai của đối tượng đã phủ nhận thông tin này.
Trước khi chui vào thùng chiếc xe ô tô đặc chủng, để vào Trại tạm giam của CATP Hà Nội, Đặng Trần Hoài cố ngoái đầu lại nhờ một cán bộ công an nhắn giúp cho vợ hãy giữ gìn sức khỏe và yên tâm nuôi con. Điều này khiến nhiều người đặt câu hỏi: Động cơ, mục đích nào dẫn đến hành động cuồng dâm, cuồng sát của tên tội phạm? Chiều 31-7, gần 2 ngày sau khi xảy ra vụ việc, phóng viên chúng tôi đã trao đổi với một số điều tra viên trực tiếp thụ lý vụ án và được biết Hoài khai do ham muốn quan hệ tình dục, nên không kiểm soát được hành vi của mình. Trước khi gây án, Hoài uống 3 chai bia ở đám cưới em gái một người bạn. Trên đường về với chiếc xe Airblade của gia đình mới mua, trong đầu Hoài cứ loanh quanh, luẩn quẩn ý nghĩ điên rồ bằng mọi giá phải quan hệ tình dục với một người phụ nữ.
Trao đổi với lực lượng Điều tra trọng án 2, chúng tôi được biết Hoài là con thứ trong một gia đình khá giả ở phường Dương Nội, quận Hà Đông. Hoài đã lập gia đình và mới có một con gái hơn 2 tuần tuổi. Hàng ngày, Hoài cùng gia đình làm ăn buôn bán ở chợ với nghề kinh doanh gia cầm, nên ít có thời gian chơi bời. Bản thân Hoài rất yêu chiều vợ con, nên khi biết đối tượng gây ra tội ác với 2 bé gái trong cùng một gia đình ở xã Cổ Đông, thị xã Sơn Tây, nhiều người đã không tin nổi đó là sự thật. Toàn bộ hoạt động phạm tội của Hoài, đang được cơ quan điều tra tiếp tục làm rõ... Gần một ngày bị tạm giữ ở trụ sở Phòng CSHS, Hoài luôn tỏ vẻ bình tĩnh và trả lời hết những câu hỏi của cán bộ thụ lý vụ án. Hoài xin được hút thuốc và “rít” liên tục hết điếu này đến điều khác. Đến bữa, Hoài ăn hết suất cơm.
Thông tin chúng tôi mới nhận được, đến ngày 31-7, cháu Khuất Thị P (8 tuổi), nạn nhân bị Hoài hiếp dâm đã hồi phục sức khỏe và có thể nói chuyện với người thân. Theo cháu P, lúc vào nhà Hoài đã dọa bóp cổ, dọa giết cháu. Thấy chị bị người lạ tấn công, cháu Quỳnh đã kêu cứu và bị hung thủ dùng dao chém vào cổ. “Từ khi tỉnh táo, cháu liên tục hỏi thăm sức khỏe của em gái nhưng gia đình phải nói dối là cháu Quỳnh bị thương nhẹ, đang điều trị ở bệnh viện. Sợ lúc này biết được sự việc đau lòng, con bé càng thêm hoảng loạn” - anh Khuất Văn Hoàn (bác ruột nạn nhân) cho biết.