Nạn nhân chính là bà Phạm Thị Len, trú tại tiểu khu 14, thị trấn Mộc Châu, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La-mẹ vợ Dũng.
Trước đó, lúc 5 giờ sáng 16/2, công an tỉnh Sơn La nhận được tin báo của chị Phạm Thị Hải, trú tại tiểu khu 14, thị trấn Mộc Châu, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La về việc mẹ đẻ chị Hải là bà Phạm Thị Len bị cắt cổ, giết chết tại nhà riêng ở tiểu khu 14, sau đó thủ phạm cướp tài sản chạy trốn ngay trong đêm.
Xác định đây là vụ án đặc biệt nghiêm trọng, diễn ra vào thời điểm đầu năm 2016, ở ngay tại trung tâm thị trấn Mộc Châu gây hoang mang trong dư luận quần chúng nhân dân, nên ngay khi nhận được tin báo, ban giám đốc công an tỉnh Sơn La đã trực tiếp xuống hiện trường chỉ đạo công an huyện Mộc Châu, phòng Cảnh sát hình sự và một số đơn vị chức năng khẩn trương tổ chức tiến hành khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi, điều tra, xác minh, thu thập tài liệu chứng cứ, tổ chức lực lượng truy bắt hung thủ.
Với tinh thần trách nhiệm cao, sau gần 19 giờ liên tục triển khai các tổ công tác, kiên trì lần theo dấu vết nóng của hung thủ, đến khoảng 23 giờ 45 cùng ngày, các lực lượng chức năng đã bắt giữ được đối tượng Nguyễn Văn Dũng tại thành phố Thanh Hóa khi tên này đang trên đường trốn vào miền nam.
Cơ quan điều tra cũng thu giữ được toàn bộ vật chứng có liên quan bao gồm: 2 chỉ vàng, 3 chiếc điện thoại di động, 11,5 triệu đồng, 1 chiếc xe máy và một số vật chứng khác có liên quan đến vụ án.
Đối tượng Nguyễn Văn Dũng là con rể của bà Phạm Thị Len. Tên Dũng là đối tượng nghiện ma túy, đã có 2 tiền án về tội cướp, trộm cắp tài sản. Vào khoảng 1 giờ ngày 16/2, Dũng đã cạy cửa, đột nhập vào nhà mẹ vợ là bà Phạm Thị Len, dùng dao cắt cổ, giết chết bà Len ngay tại nhà, trói vợ cũ là chị Phạm Thị Hải vào ghế, cướp toàn bộ số tài sản trên.