Kết quả điều tra xác định: ngày 16/4/2015, Lý Văn Dao đi đến trước cửa nhà ông Lý Hồng Viện (anh ruột của Dao) chửi bới và cầm đá ném ông Viện.
Sau khi lên đến lán tại khu vực Khuổi My, Dao đã lấy 3 quả lựu đạn và quay lại nhà ông Viện. Cách đường khoảng 10 mét, thì Dao lấy quả lựu đạn vỏ nhựa ném xuống đường liên thôn Cạm Khàng – Bản Cáu làm quả lựu đạn nổ.
Tiếp đó, Dao đi đến nhà ông Viện tiếp tục chửi và ném 2 quả lựu đạn lên sân phơi nhà ông Viện nhưng không nổ. Thấy vậy Lý Văn Dao đã chạy vào nhặt lại 2 quả lựu đạn này và tiếp tục ném 1 quả lựu đạn vào sân phơi của nhà ông Lý Xuân Mạnh (là bố đẻ của Dao) nhưng vẫn không nổ.
Sau đó, Dao tiếp tục chửi và ném đá lên nhà ông Viện, rồi đi về lán.
Ngày 17/4/2015, Công an huyện Thạch An ra lệnh bắt khẩn cấp đối với Lý văn Dao; Khám xét lán và nhà ở của Dao, lực lượng chức năng thu giữ thêm được một khẩu súng kíp, một số thuốc nổ, kíp nổ, dây cháy chậm và một số vật dụng khác dùng cho việc sử dụng súng kíp.