Tại hiện trường lẫn trong khu vực 5 chiếc xe gắn máy bị cháy rụi, tổ điều tra phát hiện một số dấu vết như hộp quẹt gas, bình nhựa chứa xăng, quần áo cháy dở nồng nặc mùi xăng ngay khu vực phát hiện ra thi thể ông Thảo. Cách một bức tường ngăn với phòng khách là thi thể chị Trân bị chết ngạt, khói ám đen. Từ những vật chứng tại hiện trường cũng như lời khai báo của các nhân chứng, vụ án dần được hé lộ mà nguyên nhân xuất phát từ việc tranh chấp căn nhà 273.
Ngôi nhà của ông Thảo gồm ba thể hệ ở chung, ông Thảo, chị Trân (cháu ngoại ông Thảo), bà Nguyễn Thúy Liễu (sinh năm 1956, con ông Thảo) và anh Dương Minh Tuấn (sinh năm 1987, cháu vợ ông Thảo). Ngoài 4 người này thì còn một người con gái khác của ông Thảo thường xuyên qua lại căn nhà này. Việc tranh chấp căn nhà là giữa những người con trong gia đình ông Thảo. Buồn phiền vì chuyện con cái tranh chấp ngôi nhà, ông Thảo thường hay tâm sự với mọi người xung quanh không muốn người con nào giành ngôi nhà, nếu có chết ông cũng chết trong ngôi nhà này. Trước khi nghĩ đến chuyện dùng xăng giải quyết mâu thuẫn, ông Thảo về Bình Dương viếng mộ cha mẹ, thăm bà con họ hàng rồi trở về nhà thành phố. Ông Thảo nhờ một người chạy xe ôm đi mua dùm một can xăng 15 lít đem về cất giấu trong nhà.
Rạng sáng 6/12, khi mọi người trong nhà đã chìm vào giấc ngủ ông Thảo lấy can xăng ra tưới lên người và đổ vào các vật dụng trong phòng khách rồi châm lửa đốt. Ngọn lửa bùng phát tạo khói đen luồn lên các phòng ngủ gây ngạt nên nhiều người choàng tỉnh giấc hô hoán và chạy ra ngoài. Mặc dù thoát ra ngoài được nhưng thấy ông Thảo bị kẹt bên trong, chị Trân lao vào ngọn lửa để cứu ông ngoại nhưng đám cháy quá lớn nên Trân không có đường thoát ra ngoài nên chạy vào sau phòng khách và bị ngạt khói.
Được biết, ba và anh chị em chị Trân định cư ở nước ngoài nhưng vì thương ông ngoại nên chị Trân ở lại. Hằng ngày chị Trân phụ gia đình bán hủ tíu và chăm sóc cho ông Thảo
