Ngày 4/10, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công An quận Bắc Từ Liêm (Hà Nội) đã ra quyết định khởi tố vụ án, khởi tố bị can với Đinh Văn Trường (19 tuổi, ở xã Thanh Lương, huyện Văn Chấn, Yên Bái) và Đinh Văn Giáp (24 tuổi, ở xã Phù Nham, huyện Văn Chấn) về tội Giết người và Cướp tài sản được quy đinh tại Điều 123 và Điều 168 BLHS 2015.
Theo cơ quan điều tra xác định, ngày 20/9 Giáp rủ Trường là đối tượng lêu lổng, không công ăn việc làm ổn định "xuống Hà Nội chơi". Hai đối tượng dừng ở bến xe Mỹ Đình và Giáp đem bán chiếc điện thoại Iphone 5 lấy tiền ăn tiêu. Ban đầu, Trường và Giáp ở tại một nhà nghỉ gần bến xe Mỹ Đình. Sau khi tiêu hết tiền, Giáp rủ Trường sang nhà bạn ở Tân Phương, Bắc Từ Liêm.
Tại đây, Trường để ý thấy bãi đất hoang vắng người qua lại. Hai đối tượng tiếp tục chọn một quán internet gần bến xe Mỹ Đình để chơi. Đến khi hết sạch tiền, Giáp bàn với Trường muốn về Yên Bái phải thực hiện hành vi cướp tài sản. Giáp đề nghị chọn các lái xe ôm làm mục tiêu.
Đến lúc này, Trường nhớ tới bãi đất hoang ở Tân Phương và con dao trong túi của Giáp. Hai đối tượng bàn nhau sẽ dụ tài xế xe ôm đến địa điểm này rồi "khử luôn nếu chống cự".
Tối 26/9, sau khi từ quán internet đi ra, hai đối tượng này đã tìm kiếm "con mồi". Thấy tài xế Nguyễn Cao S. đang ngồi nghỉ trên xe, Giáp tiến đến đề nghị anh S. chở hai người đến Tân Phương. Anh S. đồng ý.
Sau một hồi chỉ đường vòng vo, xe của anh S. đến khu vực bãi đất trống và bị chết máy. Anh S. cúi xuống kiểm tra thì Giáp đưa con dao cho Trường, nhưng Trường nói nhỏ "thôi anh làm đi". Giáp liền cầm con dao đâm thẳng vào gáy anh S.
Bị đâm, anh S. bỏ chạy nhưng Giáp đuổi theo sau truy sát. Khi tiếp cận anh S., Giáp tiếp tục đâm nhiều nhát vào lưng khiến nạn nhân gục xuống. Hai đối tượng lấy xe máy và điện thoại của anh S. rồi chạy thẳng về Yên Bái. Trên đường đi, do Trường không mở được mật khẩu điện thoại nên đã vứt dọc đường.
Đến tối 30/9, Giáp và Trường bị bắt khi đang lẩn trốn ở khu vực bản Cại, xã Hạnh Sơn, huyện Văn Chấn.