Ngày 12/5, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu đã tiến hành khám xét khẩn cấp nơi ở đối với nghi can Nguyễn Trung Hoàng (38 tuổi, ngụ tại thị trấn Đất Đỏ).
Kết quả khai quật hầm cầu nhà vệ sinh (rộng 0,7m, dài 1,4m), nơi Hoàng khai phi tang xác vợ - chị Phạm Thị Thuần (35 tuổi), phát hiện có một bộ xương người đã phân hủy hoàn toàn. Xương sọ bị vỡ thành nhiều mảnh, có dấu vết băm chém; xương cánh tay trái có vết chém, nhưng không đứt lìa; dao Thái Lan, liềm sắt, một vòi tắm hoa sen, một quần dài nam, một bộ quần áo và một áo khoác nữ. Cơ quan công an đã tiến hành khám nghiệm, thu giữ mẫu vật phục vụ giám định ADN.
Tại cơ quan điều tra, bước đầu Nguyễn Trung Hoàng khai, cách nay gần 5 năm, trong số những phụ hồ cùng làm chung có một người đàn ông có tình cảm với vợ mình. Vợ Hoàng có ý định mang theo tài sản và con trai bỏ đi cùng người đàn ông này.
Tối ngày 20/8/2012, trong lúc xích mích, cãi cọ, Hoàng bị chị Thuần dùng ly thủy tinh ném và khúc cây gỗ tràm (dài hơn 1m) đánh. Dù Hoàng đã cố chạy vào nhà vệ sinh nhưng vì chị Thuần vẫn đánh nên bực tức liền khúc cây đánh trúng gáy khiến vợ ngã xuống nền nhà.
Hoàng đến kiểm tra thì phát hiện vợ đã ngưng thở nên rất sợ hãi. Tuy nhiên, khi nghĩ đến việc báo công an sẽ bị bắt, con không ai nuôi nên đã nghĩ cách phanh thây,phi tang xác vợ.
Hoàng cạy hầm cầu trong nhà vệ sinh lên rồi bỏ từng phần thi thể vợ xuống dưới cùng với các vật dụng khác. Ngày 21/8/2012, Hoàng đi mua bệ vệ sinh mới để thay, trám lại nắp hầm cầu rồi đi ăn đám giỗ cha vợ. Tại đây, Hoàng nói với mọi người rằng vợ mình đã đi theo người đàn ông khác.
Thời gian sau đó, Hoàng hay lên chùa tụng kinh, làm công quả. Đến ngày 11/5, Hoàng quyết định ra công an đầu thú, khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội.