Ngoài 2 cha con Lương và Long, đến nay cơ quan Công an đã tạm giữ thêm 3 người khác cùng trú huyện Tiên Phước là: Nguyễn Văn Hoàng (36 tuổi, trú thôn 2, xã Tiên Lộc), Nguyễn Thị Lan (46 tuổi, trú thôn 2, xã Tiên Thọ) và Phan Văn Ngọ (44 tuổi, trú xã Tiên An).
Trước đó, ngày 11/12/2011, Phòng An ninh điều tra (ANĐT) tiếp nhận thụ lý điều tra mở rộng vụ một đối tượng vận chuyển 70kg thuốc nổ lên các bãi vàng từ cơ quan Cảnh sát điều tra Công an huyện Bắc Trà My.
Vào ngày 13/11/2011, Hoàng (làm nghề xe ôm) nhận chở thuê 2 bao lát chứa thuốc nổ khoảng 70kg cho một người đàn ông không rõ địa chỉ (sau này xác định là Ngọ) từ huyện Tiên Phước lên các bãi vàng khai thác trái phép thuộc xã Trà Bui (huyện Bắc Trà My) với giá 1 triệu đồng.
Khi đang trên đường vào bãi vàng, lực lượng Công an xã Trà Bui đi tuần tra đã phát hiện nghi vấn nên yêu cầu Hoàng dừng xe để kiểm tra. Bất ngờ Hoàng bỏ xe và tang vật chạy thoát thân, được khoảng 100m thì bị lực lượng Công an xã bắt giữ và chuyển Công an huyện Bắc Trà My khởi tố vụ án để điều tra. Sau đó vụ án tiếp tục được chuyển cho Phòng ANĐT theo thẩm quyền.
Sau thời gian điều tra, Phòng ANĐT đã xác định hai cha con Lương và Long (từng có thời gian làm vàng tại huyện Bắc Trà My) chiếm đoạt vật liệu nổ từ tỉnh Nghệ An với số lượng khoảng 150kg, sau đó Long đã trực tiếp vận chuyển từ Thanh Hóa vào Quảng Nam bán cho bà Lan (46 tuổi, trú thôn 2, xã Tiên Thọ), rồi bà Lan "sang tay" lại cho Ngọ để bán cho các đối tượng đào đãi vàng trái phép