Liên quan đến vụ án trên, ngày 8/8, Cơ quan CSĐT Công an huyện Từ Liêm (Hà Nội) vừa ra quyết định tạm giữ hình sự Nguyễn Trọng Khang (19 tuổi, trú tại xã Minh Khai, huyện Từ Liêm, Hà Nội) về hành vi giết người. Nguyễn Công Hiếu, trú tại Hà Nội, kẻ có liên quan đến vụ án cũng bị bắt khẩn cấp để phục vụ công tác điều tra.
Ngày 1/8, Đồn Công an số 18 thuộc Công an huyện Từ Liêm nhận đơn trình báo của ông Đỗ Viết Thắc (trú tại xã Hoàng Sơn, huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa) về việc con trai ông là Đỗ Viết Trung (SN 1983, trú tại huyện Từ Liêm) bị đánh gây thương tích nặng vào lúc 5h ngày 30/7, sau đó đã tử vong tại Bệnh viện 198 vào hồi 8h ngày 1/8, do vết thương quá nặng.
Nhận tin báo của gia đình người bị hại, Đồn Công an số 18 phối hợp với Đội CSĐT tội phạm về TTXH Công an huyện vào cuộc, quá trình điều tra đã làm rõ toàn bộ nguyên nhân vụ án và bắt giữ các đối tượng có liên quan: Trước đó, Trung thu tiền “bảo kê” của một số người làm nghề xe ôm trên địa bàn, trong đó có Nguyễn Trọng Khang. Cũng vì chuyện này mà giữa Trung và Khang đã nhiều lần xảy ra xô xát. Trung cũng 2 lần đuổi đánh 2 anh em Khang khiến Khang vô cùng tức giận…
4h45 sáng 30/7, Khang đi trên đường Văn Tiến Dũng nhìn thấy Trung cùng nhóm bạn của anh ta đang nói chuyện với nhau. Nhớ lại những lần bị Trung đuổi đánh, Khang không kiềm chế được bản thân đã lao tới đánh Trung, với mục đích là dằn mặt đối tượng này, bất chấp sự có mặt rất động của nhóm bạn Trung. Khi thấy Trung gục xuống, Khang bỏ chạy nhưng vẫn không nguôi ý định trả thù. Sau khi bỏ đi, Khang trở lại với nhóm bạn của anh ta, với mục đích tiếp tục đánh dằn mặt Trung. Song khi Khang cùng nhóm người bạn lại hiện trường vụ án thì Trung vẫn nằm bất tỉnh trên đường. Mặc dù được các bạn bè can ngăn nhưng Khang trong cơn tức giận vẫn tiếp tục đánh nạn nhân. Theo kết luận ban đầu của các bác sỹ Bệnh viện 198 Bộ Công an, Trung bị tử vong do chấn thương sọ não.
Quá trình điều tra, Công an huyện Từ Liêm làm rõ đối tượng gây án là Khang, đã vận động đối tượng này đến cơ quan Công an đầu thú vào ngày 5/8