Ngay sau khi nhận tin báo, Công an huyện Bạch Thông đã nhanh chóng tổ chức điều tra, nhận định và tập trung xác minh các mâu thuẫn xã hội và mối quan hệ của gia đình nạn nhân thì nổi lên đối tượng nghi vấn là Dương Hữu Tự (34 tuổi, trú tại thôn Địa Cát, xã Vi Hương, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn).
Qua đấu tranh khai thác, mặc dù Tự rất ngoan cố nhưng trước những lập luận sắc bén và những chứng cứ mà cơ quan điều tra đã thu thập được, đến 20h cùng ngày Tự đã khai nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình.
Do đánh bạc thua hết tiền, sau đó đi cắm xe máy và vay tiền để đánh bạc tiếp nhưng không được, khi về gần đến nhà thì nảy sinh ý định quay lại nhà chị Luyến để trộm cắp tài sản vì biết gia đình chị có tiền.
Tự cạy cửa để vào nhà, đang mò mẫm thì chị Luyến tỉnh giấc và lao đến ôm Tự và hô cướp, cướp… Sợ bị bắt, y đã nhặt một chiếc búa ở gần và phang tới tấp vào đầu và người chị Luyến làm chị gục tại chỗ.
Nghe thấy tiêng động, hai người làm thuê cho nhà chị Luyến là Hoàng Thị Khén (21 tuổi, trú tại thôn Pù Cà, xã Sĩ Bình) và Mã Thị Tấm (23 tuổi, trú tại thôn Thôm Mò, xã Quân Bình, huyện Bạch Thông) ngủ dưới tầng chạy lên. Tự tiếp tục dùng búa phang vào đầu và người của hai người làm hai người cũng gục tại chỗ.
Lúc này con trai chị Luyến là Vũ Minh Hải, 17 tuổi từ trên gác xuống thấy Tự liền quay đầu chạy ngược lên gác và nhảy xuống gác xép và cầu thang để thoát ra ngoài, Tự đuổi theo ra ngoài tìm Hải nhưng không thấy liền lên xe máy của mình để chạy trốn.
Sau 2 ngày cấp cứu tại bệnh viện ở Hà Nội, do vết thương quá nặng, chị Luyến đã bị tử vong, hai người làm thuê bị thương rất nặng, hiện một người được đưa đi bệnh viện tuyến trên để chữa trị, một người chữa trị tại bệnh viện Đa khoa tỉnh Bắc Kạn.
Với thành tích này Công an huyện Bạch Thông và Phòng CSĐT tội phạm về TTXH Công an tỉnh đã được Giám đốc Công an tỉnh ghi nhận và biểu dương trong toàn lực lượng Công an tỉnh, đồng thời thưởng nóng cho mỗi đơn vị 1.000.000 đồng