Vào lúc 2h ngày 12/10, tại trụ sở Công an phường Phú Thượng, quận Tây Hồ, Hà Nội nhận được tin từ ông Hoàng Văn Lực, chủ phòng trọ thuộc cụm 8, phường Phú Thượng về việc hai sinh viên thuê nhà đã hãm hại một cô gái tên là H.T.T.X. (32 tuổi), trú tại Thái Nguyên.
Ngay sau đó, Trung tá Nguyễn Đình Đức, Trưởng Công an phường Phú Thượng cùng anh em xuống hiện trường.
Lúc này, cô gái X. trong tâm trạng hoảng sợ, xung quanh phòng trọ xáo trộn, có rất nhiều vết máu loang… Hai sinh viên cũng là hai anh em họ (thuê trọ tầng 2 - đối diện với phòng của X.) được đưa về trụ sở Công an phường. Tại đây, đối tượng được làm rõ tên là Đinh Chí Sáng (19 tuổi), sinh viên Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp (hệ cao đẳng) và Nguyễn Anh Tuấn (18 tuổi), sinh viên Đại học Điện lực (hệ cao đẳng), cùng trú tại huyện Gia Viễn, tỉnh Ninh Bình.
Tối 11/10, Sáng và Tuấn mua rượu về uống để giãi bày tâm sự, do có việc phải đi nên Tuấn sang phòng chị X. mượn xe máy. Khi đi về đến đường An Dương Vương, Tuấn gặp Sáng đang đi bộ, hai anh em vào quán uống nước và nảy sinh ý định hãm hại chị X.. Tuấn đến phòng chị X. trả chìa khóa xe máy, do thấy đêm đã khuya không tiện nói chuyện, chị X. bảo Tuấn về để đóng cửa đi ngủ. Bất ngờ, Tuấn ôm chị X. bóp cổ, khống chế. Khi thấy chị X. kêu, vùng vẫy, Tuấn lấy tay bịt miệng rồi gọi Sáng vào.
Với tay đóng cửa, tắt điện phòng và được sự giúp sức đắc lực của Tuấn, Sáng đã dễ dàng thực hiện hành vi bỉ ổi. Xong việc, hai đối tượng trở về phòng để chị X. ê chề với nhiều vết thương trên người. Quá sợ hãi, hoảng loạn phải mất nhiều phút lấy lại bình tình vì sợ các đối tượng quay lại, chị X. mới dám gọi điện cho bạn gái và báo với bà chủ nhà