Ngày 19/3, người cô của T. nóng ruột khi trời gần tối mà không thấy đứa cháu mình đâu, trong khi hằng ngày chỉ quanh quẩn bên nhà chứ không đi đâu xa. Sau khi đi tìm quanh thì bà phát hiện ngay bờ ruộng sau nhà đứa cháu nằm trong tư thế quần áo xộc xệch và đã chết tự lúc nào.
Nhận được tin báo, Công an xã Cần Đăng một mặt báo cáo khẩn cấp lên Công an huyện Châu Thành, một mặt xuống ngay hiện trường xem xét và làm công tác bảo vệ hiện trường. Qua rà soát tại khu vực gần hiện trường, lực lượng Công an được ông Nguyễn Văn M. (49 tuổi, là cha ruột của cô T.) cung cấp một nguồn tin khá quan trọng.
Buổi chiều hôm đó có mấy người hàng xóm đem cá lại nhà ông và hái rau muống nấu canh chua tổ chức nhậu. Tiệc nhậu có 4 người, nhậu hết gần 2 lít rượu rồi mạnh ai về nhà nấy. Ngay sau đó những người này được mời để xác minh.
Qua trình bày của những người có mặt, một tình tiết rất đáng chú ý là trong lúc mọi người lo làm cá nấu canh chua thì Nguyễn Thanh Thu (21 tuổi, người cùng ấp) cũng là người mang cá đến nhà ông M. lại không tham gia làm cá với mọi người mà cứ chơi loanh quanh với con gái ông, nhưng ông không nghi ngờ gì người thanh niên này vì thấy Thu cũng hiền lành và có hoàn cảnh rất đáng thương. Cha Thu chết khi nó vừa 4 tuổi, mẹ đi lấy chồng khác, bỏ nó bơ vơ về sống với bà ngoại với vài công ruộng, bất hạnh như thế nên nó cứ lớn tự nhiên như cây tre cây mít trong vườn. Bản tính chịu khó làm ruộng sinh sống, không gây gổ hay làm mất lòng ai. Nhưng với các cán bộ Công an thì ngược lại, với kinh nghiệm nghề nghiệp, họ có linh cảm khác.
Lập tức một mũi trinh sát đi tìm Nguyễn Thanh Thu và mời về trụ sở Công an xã để làm việc. Tại Công an xã Cần Đăng, Thu cho là mình vô can, không liên quan gì đến cái chết của T.. Việc chơi đùa với T. là bình thường vì mọi khi vẫn vậy…
Tuy nhiên, kết hợp các biện pháp nghiệp vụ, các cán bộ điều tra nhận được một nguồn tin hết sức quan trọng là Thu bỏ tiệc nhậu ra về trước. Đồng thời, gần tối có nhân chứng nhìn thấy Thu có mặt nơi T. chết rồi đi từ ngoài ruộng vào. Các trinh sát quyết liệt đấu tranh suốt đêm và kết quả sau một đêm thức trắng, Thu phải cúi đầu khai nhận tội ác do chính y gây ra.
Theo lời khai ban đầu của Thu, lúc chiều chơi với T., y đã có ý định xấu nên khi tham gia tiệc nhậu có rượu trong người, ý định xấu xa càng trỗi dậy. Nhậu được một lúc thì Thu bỏ về trước lấy lý do là về kêu người để sáng mai ra đồng sớm. Nhưng y lại không về nhà mà vòng ra sau vườn đi tìm T.. Thấy T. đang ngồi ăn cơm ở sau nhà, Thu đưa tay vời T. ra. T. nói với Thu là ăn xong chút nữa sẽ ra. Thu đi đến bụi tre phía sau nhà ông M. ngồi xuống bờ ruộng chờ T. ra. Một lát sau T. đi ra, Thu dẫn T. đi thêm một đoạn đến chỗ đầu mương nước thì dừng lại và kéo cô ngồi xuống. Lúc này Thu đưa tay để lên người T. và đòi quan hệ tình dục nhưng T. không cho. Thu liền chụp lấy tay T., liền bị cô la lên.
Thấy T. la lớn, sợ mọi người phát hiện nên Thu đẩy T. ngã xuống bờ ruộng, dùng 2 tay bóp cổ và thúc gối vào bụng cô. Lúc đầu còn thấy T. giãy giụa, nhưng Thu xiết cổ khoảng 10 phút thì thân thể T. mềm ra và nằm im không còn cử động. Thấy T. đã chết, Thu nhìn xung quanh rồi kéo áo và quần cô lên định thỏa mãn thú tính nhưng do thấy trời còn sáng, sợ mọi người đi ngang phát hiện nên Thu không dám hành động mà vội vã lội tắt ngang bờ ruộng bỏ về nhà
