Theo kết luận điều tra, hồi 21h30 ngày 18/3 tại khu vực trạm thu phí quốc lộ 6, đoạn qua địa phận thị trấn Lương Sơn (Hòa Bình), tổ công tác Bộ Công an phối hợp với Bộ Tư lệnh Cảnh sát biển, Công an tỉnh Hòa Bình, Công an huyện Chương Mỹ (Hà Nội) phát hiện ô tô Fotuner BKS-30A... có biểu hiện nghi vấn nên ra tín hiệu dừng. Tài xế bất ngờ tăng ga đâm vào xe của tổ công tác đỗ chặn phía trước, cảnh sát nổ súng cảnh cáo, đối tượng phóng xe bỏ chạy.
Lực lượng thực thi nhiệm vụ buộc phải nổ súng bắn thủng lốp trước nhưng tài xế vẫn không chịu dừng xe. Bị truy đuổi đến cột mốc 424+200, thuộc địa phận Chương Mỹ, Hà Nội, chiếc Fotuner bị lật nghiêng bên vệ đường. Cảnh sát ập tới khống chế, xác định tài xế là Lục Thanh Đồng, thu tại chỗ 100 bánh heroin cùng 181 viên ma túy tổng hợp. Đồng khai nhận vận chuyển thuê số ma túy trên cho một người tên Ngọc (tức Ngọc Toàn) với giá 400 triệu đồng từ Cao Bằng xuống Hà Nội. Ngoài số ma túy, công an thu hơn 200 triệu đồng được Đồng khai là tiền công vận chuyển ma túy.
Mở rộng điều tra, Đồng còn khai từng 5 lần tham gia vận chuyển ma túy từ Cao Bằng, Lạng Sơn về Hà Nội, trong đó có 2 chuyến được trả công 800 triệu đồng.