Đại tá Trần Văn Chính - Phó Giám đốc, Thủ trưởng Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bình Dương thay mặt ban chuyên án thông tin đến báo chí về quá trình điều tra, phá án. Theo đại tá Chính, vào rạng sáng nay, ban chuyên án sau khi khoanh vùng đối tượng đã xác định Trần Trọng Luận (SN 1985, khu phố 5, phường Thái Hoà, thị xã Tân Uyên, Bình Dương) là người có liên quan đến vụ thảm sát.
Sau khi đã xác định đối tượng, trinh sát đã tiến hành bắt giữ được nghi can gây Trần Trọng Luận. Công an tỉnh Bình Dương cho biết thêm, trong quá trình điều tra, ban chuyên án đã khoanh vùng hai đối tượng gồm: Trần Trọng Luận và C.L.T. (ngụ TX. Tân Uyên, Bình Dương) vì có nghi vấn bất minh về thời gian. Tuy nhiên, C.L.T. sau đó được xác định không liên quan. Do đó, Luận là nghi can số 1 của vụ án.
Theo công an, Luận là hàng xóm của nạn nhân, y đã ra tay sát hại 3 người vì có mâu thuẫn từ trước. Tại cơ quan công an, Luận khai thường qua nhà bà Cúc uống cà phê. Qua cách nói chuyện Luận tự cảm thấy, chị Trần Thị Quỳnh Nhi (con gái bà Đào Thị Thu Cúc) coi thường mình nên ôm hận.
Do đó, vào sáng ngày 23/4, sau khi bị thua hết tiền do đánh bạc, Luận nhớ đến chị Nhi nên đến nhà bà Cúc. Khoảng 0h ngày 24/4, Luận mang theo hung khí chuẩn bị trước gồm 03 con dao, 1 cây mã tấu rồi cạy mái tôn đột nhập vào nhà bà Cúc.
Lúc này, bà Cúc thức dậy, thấy vậy Luận lao tới dùng mã tấu chém bà Cúc chết tại chỗ và tiếp tục ra tay sát hại cháu Ngân. Chưa dừng lại, Luận đi lên gác vào phòng ngủ của Nhi. Lúc đó, Nhi bỏ chạy ra khỏi phòng thì bị Luận đâm gục trước cửa phòng.
Luận sau đó trở về nhà tắm rửa rồi đi vứt hung khí tại một bãi đất trống cách nhà khoảng 100 m rồi quay về nhà uống thuốc tự tử nhưng không chết.
Đến khoảng 7h30 sáng ngày 24/4 khi chị Trần Thị Minh Phương (con gái bà Cúc, mẹ của bé Ngân) đi làm ca đêm về thì qua nhà bà Cúc đón bé Ngân và phát hiện sự việc kinh hoàng trên.