Sau gần 9 tháng xảy ra vụ việc, Công an tỉnh tỉnh Điện Biên đã có kết luận điều tra vụ nữ sinh giao gà bị bắt cóc, hãm hiếp và sát hại.
Qua tài liệu cơ quan điều tra cho thấy, quá trình gây ra tội ác của nhóm đối tượng, Bùi Kim Thu (vợ Bùi Văn Công) là người chứng kiến, tuy nhiên, người phụ nữ này lại không thành khẩn khai báo, thậm chí còn tạo hiện trường giả nhằm đánh lạc hướng cơ quan điều tra.
Bùi Kim Thu chứng kiến toàn bộ tội ác của nhóm đối tượng nhưng không thành khẩn khai báo.
Kết luận điều tra nêu rõ, vào khoảng 22h30 tối 6/2/2019, Vì Văn Toán đi xe máy đón Vương Văn Hùng ở cầu Nậm Thanh thuộc xã Noong Hẹt, huyện Điện Biên rồi chở Hùng cùng lên nhà Công bàn bạc. Toán là người đề xuất sát hại Cao Mỹ Duyên. Sau đó, nhóm này dùng côn nhị khúc siết cổ nạn nhân đến chết.
Đáng chú ý, Bùi Kim Thu chứng kiến toàn bộ hành vi, song chỉ cằn nhằn mà không can ngăn, thậm chí còn giúp các đối tượng này thực hiện hành vi phạm tội.
Sau khi thấy chị Duyên đã chết, Công bảo Lả lấy chậu nước, Nhiệm lấy gáo và bảo Thu lau rửa cho Duyên. Sau khi giấu xác Cao Mỹ Duyên xong, các đối tượng quay trở lại phòng khách nhà Công.
Toán và Công dặn cứ ăn Tết bình thường, công an có hỏi không được nói gì linh tinh, ai bị bắt người đấy tự chịu.
Công bảo Thu sáng mai giả vờ tình cờ lên nhà hoang và phát hiện ra thi thể của chị Duyên báo cho hàng xóm, báo cơ quan chức năng mục đích để đánh lạc hướng điều tra của cơ quan công an.
Các đối tượng trong vụ án sát hại nữ sinh giao gà ở Điện Biên
Trong vụ án này, ngoài 9 đối tượng liên quan lần lượt bị bắt, khởi tố thì đối tượng Vì Thị Thu (vợ Vì Văn Toán), sinh năm 1982, trú tại đội 5, xã Thanh Yên, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên cũng bị bắt vì tội Mua bán trái phép chất ma túy.
Tuy nhiên, lãnh đạo phòng Hình sự xác định, Vì Thị Thu là người bán ma túy tổng hợp cho nhóm đối tượng phạm tội trong vụ án sát hại, hãm hiếp nữ sinh Cao Mỹ Duyên nhưng ả ta không liên quan đến vụ án.
Từ đêm 30 đến chiều mùng 2 Tết (6/2/2019), nhóm đối tượng tiếp tục giam giữ Cao Mỹ Duyên tại nhà Công và nhiều lần hãm hiếp nạn nhân.
Chiều mùng 2 Tết, Công đến nhà Toán thì gặp Vương Văn Hùng và Cầm Văn Chương ở đó và được đối tượng này cho biết bà Hiền vẫn quyết không trả tiền. Công có nói về tình trạng của chị Mỹ Duyên hiện đã quá yếu do bị xâm hại nhiều và "xin ý kiến chỉ đạo" của Toán. Sau đó, cả nhóm Lường Văn Hùng, Công, Lả, Nhiệm, Dũng, Vương Văn Hùng, Cầm Văn Chương lần lượt giở trò thú tính với nạn nhân.
Khoảng 22 giờ 30 phút cùng ngày, Toán, Vương Văn Hùng cùng lên nhà Công bàn bạc. Toán là người đề xuất sát hại chị Cao Mỹ Duyên, trong lúc đó Bùi Thị Kim Thu chứng kiến vụ việc.
Khoảng 23 giờ, Lả khiêng chị Duyên từ trong phòng ngủ đi ra phía sau chỗ đất trống cạnh chuồng lợn nhà Công, cùng lúc đó Nhiệm, Vương Văn Hùng, Toán và Thu cũng ra theo. Công ra xe ô tô lấy chiếc côn nhị khúc bằng kim loại siết cổ nạn nhân đến chết. Trong lúc đó Toán, Vương Văn Hùng, Thu cũng đứng ở gần và được chứng kiến toàn bộ sự việc.