Từ khi còn học năm cuối phổ thông, hình ảnh những trinh sát hình sự truy bắt tội phạm đầy kịch tính trên phim truyền hình đã thắp sáng ước mơ hướng nghiệp của Hoàng, nên anh nỗ lực thi đậu Trường Đại học CSND. Cuối năm 1999 Hoàng về Công an huyện Diên Khánh làm trinh sát hình sự, hơn nửa năm học tập kinh nghiệm từ nhiều đồng đội, anh đã đấu tranh khám phá băng nhóm “đá xế” chuyên nghiệp do Nguyễn Tuấn, trú ở TP Nha Trang cầm đầu, truy thu 15 xe máy.
Chiến công đầu tiên là động lực thôi thúc Hoàng vượt qua nhiều khó khăn thử thách, vươn lên khẳng định mình bằng bản lĩnh một trinh sát tinh thông nghiệp vụ. Cùng với việc học tập và thực hiện nghiêm túc 6 điều Bác Hồ dạy CAND, Hoàng luôn chú trọng nâng cao nghiệp vụ - pháp luật từ những tài liệu chuyên ngành và thực tế công tác để thực thi hiệu quả nhiệm vụ được giao.
Khi tiếp xúc phóng viên, thượng tá Đinh Hồng Nghiệp - Trưởng Công an huyện Diên Khánh cho biết: “Một trong những ấn tượng nổi bật khi đề cập đến Đại úy Nguyễn Minh Hoàng là sáng kiến “lá thư ba mộc đỏ” đậm tính nhân văn”. Vốn là người đã từng truy bắt nhiều tội phạm có lệnh truy nã, Hoàng thấu hiểu những khó khăn vất vả, hiểm nguy của nghề trinh sát hình sự.
Để góp phần giảm thiểu công sức, chi phí và những cuộc chạm trán sinh tử có thể xảy ra trong những cuộc truy lùng tội phạm, tạo điều kiện cho người bị truy nã có cơ hội được hưởng tình tiết giảm nhẹ, năm 2006 Hoàng đề xuất xây dựng “lá thư ba mộc đỏ” với sự phối hợp giữa Công an, Kiểm sát và Tòa án vận động đối tượng có lệnh truy nã đầu thú. Sau 4 năm triển khai đã có 29 đối tượng đầu thú sau khi nhận được “lá thư ba mộc đỏ”.
Do yêu cầu nhiệm vụ công tác, tháng 10/2009, Hoàng được bổ nhiệm Đội trưởng Đội CSĐT tội phạm về ma túy. Bằng những trải nghiệm 10 năm trong nghề trinh sát hình sự, Hoàng đã lập nhiều chiến công. 6 năm liền (2006-2011) anh là Chiến sĩ thi đua cơ sở, được Tổng cục Cảnh sát phòng chống tội phạm, Chủ tịch UBND, Giám đốc Công an Khánh Hòa tặng nhiều bằng khen, giấy khen…
