Trước đó, chiều 10/2, một số người dân tới tiệm thuốc Hoàng Khánh nằm trên đường Bùi Văn Là, phường 12, quận Gò Vấp của chị Nguyễn Thị Ngọc Phượng (23 tuổi, ngụ quận 8, TP HCM) làm chủ tiệm để mua thuốc thì kinh hãi phát hiện chị Phượng đã tử vong, trên người chị Ngọc có nhiều vết thương nghi do bị sát hại. Ngay sau đó, nhiều người dân đã báo cáo sự việc tới cơ quan công an.
Nhận được tin báo, Công an quận Gò Vấp, Công an TP HCM phối hợp với các đơn vị nghiệp vụ tiến hành các bước khám nghiệm, điều tra ban đầu. Tại hiện trường, cơ quan công an phát hiện trên thi thể nạn nhân có nhiều vết thương, nghi nạn nhân bị sát hại trước đó.
Cơ quan công an đã trích xuất hình ảnh một số camera an ninh quanh khu vực hiện trường vụ án và phát hiện vào thời điểm trước khi sự việc xảy ra, có một đối tượng nam giới khoảng 25 - 30 tuổi, mặc áo màu xanh đen, cao khoảng 1,7m, đội mũ lưỡi trai đã đi vào tiệm thuốc.
Từ những lời khai của các nhân chứng, xác minh những mối liên hệ xung quanh nạn nhân và hình ảnh trích xuất từ camera, cơ quan công an đã nhanh chóng khoanh vùng và xác định lai lịch của nghi phạm gây ra vụ án mạng là Nguyễn Mai Cường (22 tuổi, ngụ tỉnh Phú Yên, tạm trú phường 12, quận Gò Vấp).
Công an quận Gò Vấp phát hiện Cường đang lẩn trốn ở Phú Yên nên đã phối hợp với Công an địa phương bắt giữ Cường.
Ngay sau khi bị bắt giữ, bước đầu Cường đã thú nhận là hung thủ đã sát hại chị Phượng, trước đó Cường là nhân viên cũ của chồng sắp cưới của chị Phượng. Dù đã nghỉ việc nhưng Cường và chồng sắp cưới của chị Phượng vẫn có mối giao hảo, thân thiết. Do nghiện ma túy nặng nên Cường thường xuyên đến tiệm thuốc tây của chị Phượng xin tiền mua ma túy.
Chiều 10/2, Cường tiếp tục đến tiệm thuốc tây của chị Phượng xin tiền nhưng chị Phượng không cho, Cường đã dùng hung khí sát hại chị Phượng. Sau khi gây án, Cường bình tĩnh đóng cửa tiệm thuốc tây và rời khỏi tiệm thuốc để bắt xe về tỉnh Phú Yên để lẩn trốn.
Công an quận Gò Vấp, Công an TP HCM đang làm các thủ tục di lý Cường từ Phú Yên về TP HCM để điều tra, làm rõ.