Nghi phạm là Phạm Quang Mậu, 31 tuổi, trú huyện Hương là nhân viên một tiệm bánh ở TP Hà Tĩnh, nạn nhân N.T.Đ. (29 tuổi, trú xã Cẩm Quan, huyện Cẩm Xuyên) là nhân viên bán quần áo.

Theo điều tra, Mậu và N.T.Đ. thuê phòng cùng dãy nhà trọ thuộc ngõ 21, đường Nguyễn Huy Tự, phường Bắc Hà, thành phố Hà Tĩnh. Trước đó vài tuần, Mậu sang phòng trọ của chị Đ. vay 500.000 đồng song chưa trả.

Đêm ngày 7/2, do thiếu nợ, Mậu đột nhập vào phòng chị T. trộm tài sản. Cảnh sát xác định khi cô gái 29 tuổi hô hoán, Mậu đã dùng dao đâm nạn nhân tử vong. Sau đó, nghi phạm giấu xác cô gái trong nhà vệ sinh chung của dãy trọ.

Theo cơ quan điều tra, Mậu còn lấy 1 nhẫn vàng, 2 điện thoại và tiền của nạn nhân trước khi rời hiện trường. Thời điểm xảy ra vụ án, người ở cùng dãy trọ đã về quê đón Tết nên không ai nghe tiếng nạn nhân tri hô.

Gây án xong, Mậu vứt dao xuống một con sông, trốn về quê ở thị trấn Hương Khê, huyện Hương Khê.

Đến khoảng 21h30 ngày 9/2, chủ nhà trọ phát hiện thi thể cô gái trong nhà vệ sinh nên trình báo chính quyền. Sáng 10/2, Mậu bị cảnh sát bắt.