Qua tài liệu của cơ quan điều tra, vào ngày 22-4, chị Trần Thị Bích Cảnh (32 tuổi), trú tại xã Vân Trục trình báo với Công an huyện Lập Thạch về việc mẹ là Nguyễn Thị Thịnh (71 tuổi) và con trai Trần Tiến Thụ (4 tuổi) bị mất tích. Công an huyện Lập Thạch phối hợp cùng chính quyền địa phương tổ chức truy tìm bà Thịnh và cháu Thụ.
Đến khoảng 6h ngày 23-4, thì phát hiện tại chuồng lợn nhà bà Thịnh có một bao tải màu trắng, bên trong đựng tử thi bà Thịnh đang trong giai đoạn phân hủy. Cùng thời gian này, Trần Xuân Thu nhắn về Công an xã Vân Trục tuyên bố nếu khám nghiệm tử thi bà Thịnh thì Thu sẽ giết cháu Thụ và tự tử.
Lực lượng Công an tỉnh Vĩnh Phúc tập trung tối đa lực lượng áp dụng các biện pháp nghiệp vụ để truy tìm Trần Xuân Thu...
Khoảng 9h45’ cùng ngày, Phòng Cảnh sát hình sự, Công an tỉnh phối hợp với Công an huyện Lập Thạch phát hiện Thu đang ôm cháu Thụ di chuyển trên xe taxi bỏ trốn ở địa bàn thị trấn Lập Thạch đã nhanh chóng bắt giữ Thu và giải cứu an toàn cháu Thụ.
Kết quả khám nghiệm tử thi cho thấy, quần áo trên người bà Thịnh dính nhiều máu, vùng đầu, mặt bà Thịnh có nhiều thương tích. Căn cứ kết quả khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi, Cơ quan điều tra Công an tỉnh xác định bà Thịnh bị giết. Căn cứ các tài liệu thu thập được trong quá trình điều tra, lực lượng Công an tiến hành bắt khẩn cấp Trần Xuân Thu.
Theo cơ quan điều tra, Thu đang chung sống như vợ chồng với chị Trần Thị Bích Cảnh khoảng 5 năm nay. Cháu Trần Tiến Thụ là con riêng của chị Cảnh. Trong quá trình chung sống, bà Thịnh, chị Cảnh và Thu thường xảy ra mâu thuẫn.
