Trước đó, khoảng 10h ngày 31/5, Công an quận Hai Bà Trưng nhận được thông tin do chị Đàm Thị Ngọ, lao công của Trường Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội cung cấp: khi chị đang vệ sinh ở trước cửa nhà vệ sinh tầng 4, nhà B thì nghe trong nhà vệ sinh có tiếng đập “bộp”, “bộp” rất mạnh. Khi chị Ngọ đẩy cửa vào thấy một thanh niên đang ngồi đè lên một người đàn ông trong nhà vệ sinh. Thấy thế, chị Ngọ bỏ chạy ra hành lang kêu cứu.
Ngay sau đó, Công an quận Hai Bà Trưng phối hợp với Đội Điều tra trọng án, Phòng Cảnh sát hình sự, Công an TP Hà Nội và Phòng Kỹ thuật hình sự tổ chức khám nghiệm hiện trường, thu thập tài liệu để xác định bị hại và đối tượng gây án. Khám nghiệm hiện trường, lực lượng chức năng đã thu giữ 1 thanh sắt xoắn dài 35cm, đường kính 2cm, 1 khẩu trang. Bị hại được xác định là ông Nguyễn Huy Oánh, giảng viên Kinh tế chính trị Mác – Lê nin của Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ. Ông Oánh bị nhiều vết thương vùng hàm, mặt, đầu, tai… phải điều trị ở bệnh viện.
Sau khi xác định nạn nhân là giảng viên, lực lượng chức năng đã dựng các mâu thuẫn của ông Oánh, tập trung vào những sinh viên không đủ điều kiện dự thi môn dạy của ông Oánh. Qua rà soát, cơ quan Công an phát hiện, lúc đưa nạn nhân đi cấp cứu, ông Oánh có một chiếc cặp sách có nhiều giấy tờ trong đó có hồ sơ của Tạ Quang Nghĩa, là sinh viên của Trường, lại từng có tiền án do TAND tỉnh Hà Giang xử 4 năm tù về tội cướp tài sản. Sau khi xảy ra vụ án, Nghĩa không có ở nơi cư trú.
Kết hợp với các tài liệu điều tra, lực lượng chức năng đã xác định Nghĩa có liên quan đến vụ án, Công an quận Hai Bà Trưng đã vận động người thân của Nghĩa đưa đối tượng đến cơ quan Công an đầu thú. Biết không thể trốn thoát, Nghĩa đã đầu thú, khai nhận hành vi phạm tội. Theo lời khai của Nghĩa thì do hắn ta nghỉ 3 buổi môn học của thầy Oánh giảng dạy nên không được thi. Tiếp đó, Nghĩa lại không được thi môn thể dục vì cũng nghỉ quá số ngày quy định. Tức tối vì không được thi, Nghĩa nảy sinh ý định đánh thầy giáo để trả thù
