Theo Đại tá Lương Tấn Dĩnh, qua khám nghiệm bước đầu cho thấy nạn nhân bị sát hại từ đêm ngày 17/6, sau đó, hung thủ đã moi cát và lấp nạn nhân tại khu vực rừng dương (thôn Phú Sơn, xã An Ninh Đông, huyện Tuy An).
Đại tá Dĩnh cho biết thêm, sau khi tiếp nhận nguồn tin thông báo sự việc, lực lượng chức năng đã tiến hành xác minh các mối quan hệ của nạn nhân và tìm gặp những người liên quan. Trong ngày 20/6, cơ quan công an đã làm việc với đối tượng Phạm Kim Phê (SN 2002, xã An Thạch, huyện Tuy An). Trong quá làm việc đối tượng này thừa nhận đã sát hại cháu H., và chỉ địa điểm chôn xác.
Trước đó, theo trình báo của gia đình cháu Đ.T.K.H., khoảng 19 giờ ngày 17/6, cháu H. có xin gia đình đi ăn quà vặt ở xã An Ninh Tây (huyện Tuy An), lúc đi có 4 nam và 2 nữ. Đến khoảng 23 giờ đêm cùng ngày, chị của H. có nhận được lời kêu cứu từ số điện thoại của H. là “chị ơi cứu em” rồi cúp máy. Sau đó người nhà đã liên tục gọi vào số máy của H., dù máy vẫn đổ chuông nhưng không có người trả lời.
Sau khi không thấy H. về nhà, gia đình đã tìm đến một số người bạn đi cùng với H. vào buổi tối hôm đó để tìm hiểu thì được các bạn này cho biết nhóm đã chở H. đến gần nhà rồi để H. xuống đi bộ. Bấy giờ, có một nam thiếu niên đang chờ sẵn để đón H.
Lo sợ H. có chuyện chẳng lành, nên gia đình sau đó đã báo chính quyền và công an hỗ trợ tìm kiếm, nhưng vẫn không tìm thấy. Sáng 21/6 thi thể cháu H. được phát hiện tại khu vực rừng dương (thôn Phú Sơn, xã An Ninh Đông, huyện Tuy An). Sau khi khám nghiệm hiện trường, tử thi cơ quan chức năng đã bàn giao thi thể cháu H. cho gia đình mai táng.
Cũng trong ngày 22/6, Viện KSND tỉnh Phú Yên đã phê chuẩn lệnh bắt giữ người trong trường hợp khẩn cấp đối với Phạm Kim Phê của Cơ quan CSĐT Công an tỉnh này để tiến hành điều tra liên quan đến cái chết của em Đ.T.K.H. Hiện cơ quan điều tra đang làm rõ động cơ sát hại cháu H. của nghi phạm Phạm Kim Phê.