Theo chia sẻ của lãnh đạo Phòng Cảnh sát hình sự (Công an tỉnh Hà Nam), tối 13/8, sau khi tiếp nhận thông tin vụ việc, hàng chục chiến sĩ cảnh sát được huy động để tập trung đấu tranh, làm rõ vụ án.
Lực lượng chức năng nhanh chóng tiếp cận hiện trường, thu thập các dấu vết, lời khai của những người có liên quan để phục vụ công tác điều tra. Đối tượng Nguyễn Trường Giang (SN 1997, quê xã Chính Lý, Lý Nhân, Hà Nam), chủ quán trà sữa cạnh nhà cháu N.H.Đ (3 tuổi) được xác định là nghi phạm số 1.
Lần theo dữ liệu, hình ảnh cuối cùng của Giang thông qua hệ thống camera an ninh, Công an tỉnh Hà Nam triển khai nhiều mũi trinh sát, đồng thời thông tin tới Công an nhiều tỉnh, thành lân cận để phối hợp trong việc truy bắt nghi phạm gây án.
Bằng việc áp dụng nhiều biện pháp nghiệp vụ, Công an tỉnh Hà Nam nhanh chóng phát hiện nghi phạm Giang đang lẩn trốn tại phòng trọ của một người tên Đức (là bạn của anh trai Giang), thuộc địa phận phường Láng Thượng, Đống Đa, Hà Nội.
Với tinh thần khẩn trương, không để nghi phạm có thời gian kịp trở tay, khoảng 22h30' ngày 13/8, Công an tỉnh Hà Nam đã ập vào phòng trọ, khống chế, bắt giữ Nguyễn Trường Giang. Khi bị bắt, Giang đang nằm nghỉ. Hắn ta không chống đối hay có bất kỳ hành động phản kháng nào.
Ngay trong đêm, Giang được di lý về trụ sở Công an tỉnh Hà Nam để phục vụ công tác điều tra.
Tại cơ quan công an, Giang khai, khoảng 15h20' ngày 13/8, cháu N.H.Đ (SN 2019, trú tại xã Nhân Chính, huyện Lý Nhân, Hà Nam) từ nhà sang quán trà sữa "KAY" của Nguyễn Trường Giang để chơi, lúc này chỉ có một mình Giang ở quán.
Trong lúc ở quán, cháu Đ. thấy Giang để một cốc trà sữa trên bàn nên đã lấy uống. Giang nói với cháu bé "Cứ chơi ở đó đi để chú dọn, rửa".
Quá trình ở quán, cháu Đ. nhiều lần hỏi Giang đang làm gì và đòi chơi cùng. Bực tức vì bị hỏi nhiều, Giang đã cầm chiếc chày bằng kim loại, vung mạnh một nhát trúng vào phần đầu sau cháu Đ, khiến bé đập đầu xuống sàn nhà và khóc to.
Thấy cháu bé gọi mẹ, Giang dùng tay bịt miệng, bóp, ghì cổ cháu nằm trên sàn nhà. Một phút sau, cháu Đ. không khóc nữa và nằm im. Khi Giang bỏ hai tay, ra ngoài cửa quán để quan sát thì cháu Đ. bất ngờ tỉnh dậy.
Thấy vậy, Giang nảy sinh ý định giết cháu Đ. Giang dùng dây dù buộc, siết chặt cổ cháu bé, hành hung khiến cháu bé bất tỉnh. Sau đó, đối tượng cho nạn nhân vào thùng giấy rồi nhét vào ngăn đông của tủ lạnh.
Khoảng 30 phút sau, ông nội cháu Đ. kiểm tra camera thấy cháu vào quán trà sữa của Giang nhưng gọi điện hỏi thì Giang nói không biết. Linh cảm có chuyện đáng ngờ, mọi người phá cửa quán xông vào bên trong, khi kiểm tra tủ đông thì bất ngờ phát hiện cháu Đ, nên đã đưa đi cấp cứu.
