Sau một tuần tích cực điều tra, 2h ngày 20/12/2011, tại nhà nghỉ Đức Minh, quận Cầu Giấy, Hà Nội, trinh sát Đội Trọng án Phòng CSĐT tội phạm về TTXH Công an tỉnh Quảng Ninh phối hợp với Công an TP Hà Nội bắt được Nguyễn Văn Dương, 21 tuổi, trú tại xã Tân Dân, huyện Chí Linh, tỉnh Hải Dương, kẻ đã giết chết anh Nguyễn Văn Thảo, chủ đầu mối chuyên cung cấp hàng tươi sống từ các tỉnh phía Nam ra Móng Cái. Lúc này, bức màn bí mật đã được hé mở khi nạn nhân lại bị chính bạn tình đồng giới giết hại.
Thiếu tá Hoàng Văn Định, Đội trưởng Đội trọng án không giấu nổi niềm vui khi chuyên án bắt tên Dương đã thành công ngoài mong đợi. Anh cho biết, suốt một tuần vất vả, anh em trong Đội đã gần như thức trắng, căng mình truy lùng tên sát thủ mỗi khi có tin báo hắn xuất hiện ở đâu đó. Bởi nạn nhân khá nổi tiếng ở Móng Cái nên cái chết của anh đã trở thành tâm điểm và được dư luận nóng lòng chờ đợi cơ quan điều tra bắt được thủ phạm. Tuy nhiên, một bức màn bí mật cũng được mở ra sau cái chết của nạn nhân…
Chiều 12/12, nhận được tin anh Trần Chí Thảo, SN 1978, ở TP Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng, tạm trú tại phường Trần Phú, TP Móng Cái, tỉnh Quảng Ninh bị giết hại hết sức dã man, cơ quan điều tra đã bắt tay ngay vào khám nghiệm hiện trường và truy tìm dấu vết hung thủ. Anh Thảo là đầu mối trung chuyển hàng tươi sống từ các tỉnh, thành phía
Ngày 12/12/2011, phía bạn hàng Trung Quốc không thấy anh Thảo đến giao hàng như đã hẹn nên đã liên lạc với bạn anh Thảo tìm giúp. Và không ngờ, khi mở cửa phòng trọ, người bạn này đã choáng váng khi thấy anh Thảo chết thảm với nhiều vết đâm trên người. Xe máy, dây chuyền vàng, điện thoại di động và thẻ tín dụng đều bị mất.
Kết quả điều tra được biết, từ tháng 4/2011 anh Thảo đến Móng Cái tạm trú. Cùng ở với nạn nhân còn có một người khác là Môhamét Du Sô (dân tộc Chăm), trú ở TP Hồ Chí Minh, nhưng anh này đã về TP Hồ Chí Minh từ ngày 5/12/2011. Theo yêu cầu của cơ quan điều tra, ngay trong ngày 12/12 Môhamét Du Sô đã có mặt tại Móng Cái.
Theo lời khai của Du Sô thì cả hai đều là người đồng tính nên đã có khoảng thời gian 10 năm ở chung với nhau. Chính vì thế mà ngoài các mối làm ăn, nạn nhân còn có những quan hệ rất phức tạp khác. Không chỉ với Du Sô, anh Thảo còn có quan hệ tình cảm với rất nhiều người ở các địa bàn khác như: Móng Cái, Hải Phòng, Hà Nội v.v... Trước khi anh này rời Móng Cái có thấy nạn nhân đi lại với một thanh niên chừng 20 tuổi, người dong dỏng cao. Từ khi xảy ra vụ án không ai còn nhìn thấy bóng dáng người này đâu nữa.
Công an tỉnh Quảng Ninh đã tập trung lực lượng xác minh những người đồng tính trên địa bàn và mở rộng điều tra các mối quan hệ của anh Thảo. Cuối cùng cơ quan Công an đã xác định kẻ giết anh Thảo là Nguyễn Văn Dương. Phát hiện tên Dương di chuyển qua rất nhiều địa bàn, lực lượng trinh sát được toả đi nhiều hướng để lần theo dấu vết của hắn.
Ngày 20/12/2011, nhận được tin báo tên Dương đang trốn ở nhà nghỉ Đức Minh, Hà Nội, tổ công tác của Đội Trọng án phối hợp với Công an TP Hà Nội ập vào bắt giữ lúc tên Dương đang ngủ. Cùng ngày, một tổ công tác khác cũng tiến hành bắt giữ Trịnh Văn Năm, là nhân viên của nhà hàng Thiên Sơn ở khu 5 phường Bãi Cháy, TP Hạ Long là người đã tiêu thụ chiếc xe máy của anh Thảo.
Tại cơ quan điều tra, Dương khai nhận, do là người đồng tính lang thang làm ăn ở Móng Cái, thấy anh Thảo “để ý” đến nên hắn đồng ý ngay. Trước hôm xảy ra án mạng, hắn đã một lần đến ngủ với anh Thảo nên biết nạn nhân có nhiều tài sản. Lòng tham nổi lên, Dương đã nảy sinh ý định cướp tiền của anh Thảo.
Tối 11/12/2011, thấy anh Thảo hẹn đến ngủ, Dương chuẩn bị dao nhọn mang theo trong người. Ngủ với anh Thảo xong, sáng sớm hôm sau, trong lúc anh Thảo còn đang mơ màng, hắn dùng dao đâm nhiều nhát khiến anh Thảo tử vong ngay tại chỗ. Sau đó Dương đưa xác nạn nhân lên giường và dùng chăn phủ kín người rồi lấy tài sản, xe máy tẩu thoát về TP Hải Dương.
Ngày 18/12/2011, hắn mang chiếc xe máy cướp được về Hạ Long bán cho Năm với giá 9 triệu đồng. Biết ở đây trước sau gì cũng bị bắt, hắn đã bỏ trốn lên Hà Nội. Và không ngờ, chỉ ngay ngày hôm sau, hắn đã bị các trinh sát lão luyện tóm gọn vì tội danh giết người, cướp tài sản