Theo kết quả điều tra ban đầu, Hoàng Văn Sơn là anh trai cùng cha khác mẹ của bé H.T.T (SN 2011). Do thường xuyên lên mạng Internet xem phim đồi trụy nên vào thời gian khoảng từ tháng 4 đến tháng 5/2019, Sơn quan hệ tình dục với T bốn lần.
Đến ngày 6/6, thấy cháu T. có biểu hiện liên tục đau ở vùng kín nên người nhà đã đến Công an xã trình báo.
Biết hành vi của mình bị phát hiện nên tối cùng ngày, Hoàng Văn Sơn đã đến Công an đầu thú khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình.