Theo điều tra ban đầu, tối 10/10, tại khu vực đường Nguyễn Công Trứ (phường Xương Huân, TP Nha Trang) xảy ra vụ nổ súng. Ngay sau khi nhận được tin báo của người dân, lực lượng công an đã có mặt tại hiện trường tiến hành điều tra. Tại đây, lực lượng chức năng thu giữ 3 vỏ đạn bằng kim loại, 3 đầu đạn hình tròn màu đen.
Tập trung lực lượng trinh sát truy xét nóng, đến trưa 11/10, Công an TP Nha Trang đã bắt giữ Phạm Hữu Minh (SN 1996, ngụ phường Phước Tân, TP Nha Trang) và Nguyễn Anh Vũ (SN 1988, ngụ phường Xương Huân) là các nghi phạm gây ra vụ nổ súng.
Tại cơ quan điều tra, Minh khai, tối 10/10, Minh rủ Vũ đi tìm Nguyễn Huy Hoàng (ngụ Nguyễn Bỉnh Khiêm, phường Xương Huân) để giải quyết mâu thuẫn. Khi đi, Minh mang theo khẩu súng ngắn màu đen bạc cùng 4 viên đạn.
Sau khi biết Hoàng đang ngồi nhậu trên lề đường Nguyễn Công Trứ, Vũ chở Minh đến và dừng xe. Lúc này, Hoàng đang ngồi nhậu cùng nhóm bạn thì phát hiện Minh đến nên liền tháo chạy. Ngay lập tức, Minh bóp cò súng bắn hai phát đạn về phía Hoàng nhưng không trúng. Minh tiếp tục bắn thêm một phát đạn thì trúng vào chân Tô Đức Hùng (SN 1987, ngụ đường Phan Bội Châu, phường Xương Huân). Sau khi gây án, Minh nhanh chóng lên xe cùng Vũ tẩu thoát.