Theo tài liệu điều tra của cơ quan công an, vào khoảng 17h ngày 9/2, Công an huyện Yên Thuỷ (Hòa Bình) tiếp nhận tin báo của anh B.V.L (SN 1959, trú tại xã Bảo Hiệu, huyện Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình) về việc: Vào khoảng 16h cùng ngày, con gái anh là cháu B.T.M.T. (SN 2008) đang ở trên đồi Lộc, thuộc xóm Đầm, xã Bảo Hiệu được phát hiện trong trạng thái tinh thần hoảng loạn, trên người có nhiều thương tích và có dấu hiệu bị xâm hại tình dục.
Ngay sau khi tiếp nhận tin báo, xác định đây là vụ trọng án đặc biệt nghiêm trọng, lãnh đạo Công an huyện Yên Thủy đã chỉ đạo các lực lượng đến hiện trường xảy ra vụ án, bằng các biện pháp nghiệp vụ đã xác định nghi phạm gây án là Bùi Văn Huỳnh, sinh năm 1983 trú tại xóm Đầm, xã Bảo Hiệu, Yên Thuỷ, Hoà Bình.
Công an huyện Yên Thủy đã huy động 70 chiến sĩ công an trong đơn vị, Công an xã Bảo Hiệu, xã Hữu Lợi, lực lượng dân quân và quần chúng nhân dân tiến hành rà soát, xác minh, truy tìm đối tượng gây án.
Đến 20h30 cùng ngày, Công an huyện Yên Thuỷ đã bắt được đối tượng Bùi Văn Huỳnh trong quá trình lẩn trốn về nhà mẹ đẻ tại xóm Đôi, xã Hữu Lợi, huyện Yên Thuỷ, tỉnh Hoà Bình.
Quá trình đấu tranh ban đầu, đối tượng Bùi Văn Huỳnh khai nhận vào khoảng 15h ngày 9/2, Bùi Văn Huỳnh đi chăn thả bò tại khu vực đồi Lộc thuộc xóm Đầm, xã Bảo Hiệu thì gặp cháu B.T.M.T. nên rủ đi lên đồi hái rau và dùng vũ lực đánh đập đe doạ thực hiện hành vi cưỡng hiếp. Công an huyện Yên Thuỷ đã bàn giao đối tượng cho Phòng PC45 Công an tỉnh Hoà Bình điều tra giải quyết theo thẩm quyền.