Chiều 6/10, Đại tá Nguyễn Thanh Đoàn - Trưởng phòng CSĐT tội phạm hình sự (PC45) Công an tỉnh Bạc Liêu cho biết, tối 5/10 - tức sau 8 giờ kể từ tiếp nhận thông tin về vụ trọng án, lực lượng phối hợp gồm các trinh sát của Phòng PC45 cùng Văn phòng cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bạc Liêu đã thực hiện lệnh bắt khẩn cấp đối tượng Trần Ngọc Minh (19 tuổi, ngụ khóm 3, phường 5, TP Bạc Liêu).
Trước đó, khoảng 12h30' ngày 5/10, người dân có nhà trên đường 3-2 (khu vực địa ốc, khóm 10, phường 1, TP Bạc Liêu) tá hỏa khi phát hiện trong một bụi rậm gần đó có xác chết là một thanh niên, đầu bị trùm bao, trên người có nhiều vết thương và bị đốt cháy.
Ngay sau khi nhận được tin báo, lãnh đạo Phòng PC45 cùng nhiều trinh sát, điều tra viên khẩn trương đến hiện trường. Kết quả khám nghiệm tử thi cho thấy nạn nhân tử vong do bị đâm bốn nhát dao vào người; trong đó, một nhát thấu tim. Có khả năng sau khi giết chết nạn nhân, hung thủ đã dùng xăng đốt để phi tang. Xác định đây là vụ trọng án, Giám đốc Công an tỉnh bạc Liêu chỉ đạo lực lượng phối hợp vào cuộc, khẩn trương truy xét.
Cùng thời gian trên, các trinh sát nhận được tin có một hộ dân làm chủ đại lý bia, nước giải khát, nhà trên đường Cao Văn Lầu (khóm 1, phường 2, TP Bạc Liêu) tìm đứa con trai tên Trần Thiện Thanh, còn có tên gọi khác là Nhật Trường, 19 tuổi. Cơ quan điều tra cho đại diện gia đình trên nhận dạng nạn nhân và xác định đó chính là Trần Thiện Thanh.
Người thân của Thanh cho biết, tối 4/10, Thanh xin gia đình đi uống cà phê. Khi đi, Thanh điều khiển xe gắn máy hiệu Nouvo LX BKS 94K2-1200. tuy nhiên, cả đêm hôm đó và cho đến hết buổi sáng 5/10, không thấy Thanh về. Gia đình Thanh tìm kiếm khắp nơi nhưng không gặp.
Sau khi triển khai nhiều biện pháp nghiệp vụ, cơ quan điều tra đã xác được định hung thủ gây án chính là tên Trần Ngọc Minh (19 tuổi, ngụ khóm 3, phường 5, TP Bạc Liêu). Minh và Thanh là bạn thân thiết học với nhau thời cấp III. Khi tốt nghiệp, Minh, Thanh thường hẹn hò uống cà phê.
Tại cơ quan điều tra, Minh đã cúi đầu nhận tội. Do cần tiền giải quyết khó khăn, Minh nghĩ cách cướp tài sản và người rơi vào "tầm ngắm" của y chẳng ai khác chính là người bạn thân của mình. Tối 4/10, Minh giấu trong người cây dao, điều khiển xe gắn máy đến Công viên Trần Huỳnh rồi gọi điện cho bạn gái ra chạy xe về nhà cất giùm. Sau đó Minh gọi điện cho Thanh đem xe gắn máy đến để chở y đến Khu dân cư địa ốc uống cà phê. Thanh nghe Minh gọi thế nên đã làm theo mà chẳng ngờ bị sập bẫy của kẻ dã tâm.
Khi đến đoạn đường vắng, Minh bảo Thanh chạy chậm lại rồi bất ngờ móc dao, ra tay… Khi Thanh bất tỉnh, y kéo xác Minh vô bụi rậm, lấy bao trùm đầu Thanh lại, sau đó mở vòi xăng xe gắn máy lấy xăng tưới lên thi thể Minh bật quẹt gas đốt. Minh đã đem xe của Thanh bán được 18 triệu đồng, tuy nhiên chưa kịp tiêu xài thì bị bắt