Trước đó, hồi 1h ngày 12/3/2010, tổ công tác Cục CSĐT tội phạm về ma túy - Bộ Công an phối hợp với cơ quan chức năng đã kiểm tra hành chính xe ôtô biển kiểm soát "52P-..." đang chạy trên quốc lộ 1A, hướng Đồng Nai về TP HCM do Tạ Văn Thành điều khiển, trên xe có Nguyễn Thị Hương (vợ Thành). Qua kiểm tra túi xách của Hương phát hiện 1.843 viên nén nghi là ma túy tổng hợp; 1 khẩu súng tự chế hình cây bút và 7 viên đạn.
Quá trình điều tra đã xác định: Khoảng đầu tháng 2/2010, Thành nhận được "đơn đặt hàng" của một đối tượng muốn mua thuốc lắc loại in hình chuột Mickey với số lượng nhiều. Đúng thời điểm này, Tạ Văn Sinh có gọi điện cho Thành. Trong cuộc điện thoại, Thành hỏi Sinh có tìm được thuốc lắc có in hình chuột Mickey hay không, Sinh hẹn vài ngày sau trả lời. Sau đó, Sinh gọi điện cho một đối tượng người nước ngoài tên là A Nhì hỏi có thuốc lắc loại mà Thành yêu cầu. A Nhì nói có và báo luôn mức giá.
Ngày 7/3/2010, Hương đáp máy bay ra Hải Phòng, rồi đi taxi tới nhà Sinh tại Quảng Ninh. Ngày hôm sau, Sinh gọi điện cho A Nhì đặt mua 1.843 viên ma túy tổng hợp, trị giá 92 triệu đồng. Trước khi tiễn chị dâu về TP HCM, Sinh có đưa cho Hương một túi nilon nói là quà cho Thành (sau này, khi Công an kiểm tra, túi nilon đó đựng 1 khẩu súng tự chế hình cây bút và 7 viên đạn như đã nêu ở trên).
Tối 8/3/2010, khi đang ngồi trên xe ôtô khách từ Quảng Ninh về Hà Nội, Hương nhận được điện thoại của một đối tượng, tự xưng là người của Sinh tới giao hàng. Ôtô dừng lại, một người đi xe máy đưa cho Hương một hộp carton, bên trong có số ma túy mà Hương và Sinh đã đặt mua. Tối 11/3/2010, Hương về tới tỉnh Đồng Nai, gọi điện cho Thành ra đón. Thành mượn xe ôtô của người quen đón Hương, trên đường quay lại TP HCM thì bị bắt giữ.
Theo kết quả giám định, trong số 1.843 viên nén bị thu giữ, có 1.051 viên, tương đương khoảng 307 gam ma túy. Còn 792 viên nén màu hồng nhạt có logo hình đầu chuột Mickey không nằm trong danh mục chất ma túy theo pháp luật Việt
Mở rộng vụ án, cơ quan CSĐT - Bộ Công an đã ra lệnh bắt và khám xét khẩn cấp đối với Lê Tiến Sỹ về hành vi mua bán trái phép chất ma túy.
Đầu tháng 1/2010, Sỹ đã 3 lần bán được 12 viên ma túy tổng hợp cho Thành. Khi Thành bị Công an khám xét nơi ở, con gái Thành đã vứt ra ngoài cửa sổ một túi nilon, bên trong có 15 viên ma túy tổng hợp. Như vậy, Thành và Sỹ phải chịu trách nhiệm về số ma túy này