Sự việc bắt đầu khoảng 6h ngày 26/10, chị Nguyễn Thị Ngọc Diễm (ngụ tại ấp 2, xã Tân Hiệp, huyện Phú Giáo) đi công việc về nhà thì thấy cửa mở toang. Linh tính mách bảo có chuyện chẳng lành, chị Diễm vội vã đi ra phía sau nhà thì điếng lòng phát hiện em gái ruột tên Nguyễn Thị Diễm Phúc (SN 2002) nằm bất động dưới nền nhà, quần áo nhếch nhác, trên cổ có nhiều vết bầm tụ máu. Ngay lập tức, chị Diễm hô hoán mọi người dân xung quanh đến hỗ trợ đưa em gái đến bệnh viện cấp cứu nhưng nạn nhân đã tử vong. Sau đó, chị Diễm còn phát hiện em Phúc đã bị kẻ bất lương nhẫn tâm cướp đi cướp một đôi bông tai, một chiếc nhẫn vàng và một điện thoại di động.
Cảnh sát khám nghiệm hiện trường, phát hiện em Phúc có biểu hiện bị xâm phạm tình dục trước khi chết.
Trong lúc Cảnh sát đang ráo riết truy tìm thủ phạm thì chị Nguyễn Thị Ngọc Diễm cung cấp một nguồn tin hết sức quý giá rằng đã xảy ra mâu thuẫn với một người thanh niên tên Phi. Đây là đối tượng đã đến làm thuê và ở tại nhà chị Diễm nên sau đó, hai người đã nảy sinh tình cảm. Nhưng, sau khi vụ án xảy ra thì chị Diễm thấy Phi có nhiều biểu hiện bất minh về mặt tâm lý, và thường xuyên hỏi han về cái chết của em Diễm. Mặt khác, Phi đã bỏ về nhà tại xã Phước Hòa, huyện Phú Giáo sinh sống cùng gia đình.
Qua tiến hành các biện pháp nghiệp vụ, kết hợp cùng các tài liệu chứng cứ khác thu thập được, đến tối 27/10, Phòng PC45 Công an tỉnh Bình Dương phối hợp cùng Công an huyện Phú Giáo đã đủ cơ sở để bắt giữ Phi về hành vi giết người, hiếp dâm, cướp tài sản.
Tại cơ quan Công an, Phi kiên quyết không chịu khai nhận tội ác của mình và cho rằng đã bị bắt oan. Thậm chí, Phi còn liên tục đưa ra các chứng cứ ngoại phạm. Chỉ khi các điều tra viên đưa ra các dấu vết mà hắn đã để lại hiện trường của vụ án thì Phi mới chịu cúi đầu nhận tội và khai ra động cơ đê hèn của mình.
- Sau khi gây chuyện, anh đi đâu?
- Em về nhà. Do hoảng sợ, em cũng không kể chuyện cho gia đình.
- Biết gây trọng tội, tại sao không sớm ra đầu thú?
- Dạ. Em nghĩ mình sẽ chịu mức án cao nhất, em sợ.
- Từ trước đến nay, anh có mâu thuẫn gì với nạn nhân không?
- Dạ, không.
- Sao nỡ sát hại em Phúc?
- Khoảng tháng 8/2012, em có quen biết tình cảm với Nguyễn Thị Ngọc Diễm là chị ruột của em Phúc. Đến tháng 5/2013, em đến làm thuê và ở tại nhà Diễm. Ngày 24/10, giữa em và Diễm có xích mích với nhau. Quá tức giận, em đã bỏ về nhà. Khoảng 4 giờ sáng 26/10, em điều khiển xe máy của mình quay lại nhà Diễm thì thấy chỉ có em gái Diễm là em Nguyễn Thị Diễm Phúc ở nhà một mình. Khi đó, em nảy sinh ý định hiếp dâm em Phúc nên xuống nhà bếp lấy dao khống chế và thực hiện hành vi giao cấu. Lo sợ bị em Phúc tố giác với gia đình nên em đã bóp cổ em Phúc đến chết và cướp một đôi bông tai, một chiếc nhẫn vàng và một điện thoại di động của nạn nhân rồi bỏ trốn về nhà.
- Anh ở nhà nạn nhân thì gia đình họ đối xử như thế nào?
- Dạ, gia đình Diễm xem em như con cháu trong gia đình nên đối xử rất tốt.
- Anh muốn nói điều gì với gia đình nạn nhân không?
- Em biết đã sai rồi. Em xin lỗi!
Nhưng theo chúng tôi, những tội phạm như tên Phi này không được phép xin lỗi