Theo cáo trạng, khoảng15h ngày 29/7/2012, Hoài đột nhập nhà anh Khuất Văn Hiền, ở thôn Triều Đông, xã Cổ Đông, thị xã Sơn Tây sau đó thực hiện hành vi hiếp dâm cháu H., 8 tuổi (con anh Hiền). Đồng thời, Hoài dùng dao chém liên tiếp cháu Q., 4 tuổi (con anh Hiền) khiến nạn nhân tử vong. Ông Khuất Xuân Phương phát hiện đến giải cứu thì bị Hoài dùng dao chém rồi bỏ chạy.
Trên đường tẩu thoát, Hoài còn thực hiện hành vi cướp chiếc ôtô của ông Bùi Việt H., ở xã Tản Lĩnh, huyện Ba Vì, Hà Nội đang chở vợ và con. Hành vi của Hoài đã bị nhân dân kịp thời phát hiện và bắt giữ, giao cơ quan Công an.
Xác định hành vi của bị cáo Hoài gây ra đối với các nạn nhân là đặc biệt nghiêm trọng, gây thiệt hại và ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của gia đình các nạn nhân và tâm lý hoang mang trong xã hội, HĐXX đã tuyên phạt bị cáo Hoài án tử hình về ba tội danh trên