Theo thông tin ban đầu, năm 2015, với cương vị là Trưởng phòng phòng kinh, Nguyễn Toàn Thắng đã làm giả 7 văn bản xác nhận phong tỏa 1,2 triệu cổ phần Công ty Cổ phần Gentraco của ông Nguyễn Minh Hoàng, để lừa đảo Công ty CP chứng khoán Ngân hàng Agribank - Chi nhánh thành phố Hồ Chí Minh ký 5 Hợp đồng mua trước quyền nhận tiền bán chứng khoán chưa niêm yết, chiếm đoạt 8,4 tỷ đồng, rồi bỏ trốn. Sau khi vào cuộc điều tra, tháng 8/2015, cơ quan CSĐT – Công an TP HCM đã ra quyết định truy nã đặc biệt nguy hiểm đối với đối tượng này.
Ngay sau khi tiếp nhận thông tin, hồ sơ đối tượng, Phòng 3-C52 đã cử một tổ công tác triển khai kế hoạch xác minh, truy bắt đối tượng. Theo đó, cảnh sát đã “dựng lại” các mối quan hệ của đối tượng và áp dụng các biện pháp nghiệp vụ, xác minh tại các địa điểm đối tượng có thể lẩn trốn trên địa bàn thành phố Hà Nội.
Sau một thời gian kiên trì theo dõi, mật phục, thu thập mọi manh mối liên quan đến nơi lẩn trốn của đối tượng, đến cuối tháng 9/2016, các trinh sát của Phòng 3-C52 đã bắt giữ được đối tượng tại đường Láng Thượng, phường Ngã Tư Sở, quận Đống Đa, thành phố Hà Nội.