Tiến hành các biện pháp điều tra, ban đầu cơ quan Công an xác định đối tượng gây án là Lường Văn Quân, sinh 1989. Quê quán: Phù Nham, Nghĩa Lộ, Yên Bái. HKTT: Bum Tở, Mường Tè, Lai Châu.
Sau khi dùng dao đâm làm chị M tử vong, chị N bị thương nặng, đối tượng Quân đã bỏ chạy bằng xe máy khỏi hiện trường. Đến khoảng 12h15 cùng ngày lực lượng phá án đã bắt giữ an toàn đối tượng Lường Văn Quân trong khi đối tượng đang ẩn nấp tại khu 8, thị trấn Mường Tè.
Tại Cơ quan điều tra, đối tượng Quân khai do mâu thuẫn ghen tuông nên đã dùng dao đâm vợ là chị M ngã gục, em gái chị M là chị Vàng LN vào can ngăn cũng bị Quân dùng dao đâm bị thương. Sau khi gây án Quân lấy xe máy đi đến 1 cửa hàng xe máy tại thị trấn huyện Mường Tè bán được số tiền 8 triệu đồng rồi tiếp tục đến ẩn náu vào đống lốp xe ô tô cũ tại sau nhà nghỉ Biên Phòng (khu 8, thị trấn Mường Tè) để chờ cơ hội tẩu thoát thì bị cơ quan Công an phát hiện bắt giữ.
