Theo bản án sơ thẩm, năm 2011, Thi kết hôn với anh Nguyễn Văn Mạnh (SN 1987, trú tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên) và sinh được hai con trai, trong đó có cháu K. Năm 2019, do mâu thuẫn vợ chồng nên Thi và anh Mạnh ly hôn.
Theo quyết định của bản án ly hôn thì anh Mạnh được quyền nuôi con lớn, còn Thi nuôi con nhỏ - cháu K. Nhưng gia đình anh Mạnh không đồng ý nên đã nuôi cả hai con.
Sau khi ly hôn, Thi sống như vợ chồng với một người đàn ông 41 tuổi, tại nhà trọ ở xã Ngọc Liệp, huyện Quốc Oai. Tháng 8/2022, Thi đón cháu K về sống cùng.
Trong thời gian nuôi dưỡng cháu K, từ tháng 10 đến tháng 12/2022, Thi thấy con có biểu hiện lười học, không nghe lời, có hành động tự xé sách vở, đi vệ sinh không tự chủ, thường xuyên đi đại tiện ra nền nhà.
Do khuyên bảo nhưng cháu K không nghe lời nên Thi đã nhiều lần dùng các vật dụng trong nhà như mắc phơi quần áo, gậy tre, tuýp nước, ghế nhựa... để đánh con.
Sáng 4/12/2022, cháu K hai lần đi đại tiện ra nền nhà khiến Thi bực tức nên đã dùng muôi múc canh đánh hai lần vào đỉnh đầu con. Sau khi bị mẹ dùng muôi đánh, các ngày sau đó, sức khoẻ cháu K suy yếu, bỏ cơm và ít vận động. Ngày 9/12/2022, sức khỏe cháu K rất yếu và phải nằm một chỗ nên Thi gọi người tình đưa con đến Bệnh viện đa khoa huyện Quốc Oai cấp cứu, nhưng cháu K đã tử vong trước khi đến viện.
Kết luận pháp y xác định, nguyên nhân cháu K tử vong là do chấn thương sọ não và phiêm phế quản nặng.
Tại phiên tòa, bị cáo Thi thành khẩn khai nhận hành vi phạm tội như trên. Lý giải về việc thường xuyên có hành vi tàn bạo với cháu K, Thi cho biết, khi mới về với mẹ, cháu K ngoan và sức khỏe bình thường.
Nhưng từ khi nói chuyện điện thoại với bố đẻ của cháu thì cháu đã có những phản ứng như: xé sách vở, đập nồi cơm và đi vệ sinh không tự chủ trên nền nhà. “Do lúc đó mang bầu nên bị cáo không kiềm chế được sự nóng giận”, Thi khai.
Cũng theo lời khai của bị cáo Thi, ngoài nguyên nhân trên thì còn nguyên nhân khác khiến chị ta hành xử như vậy là do mâu thuẫn với chồng cũ và mẹ chồng cũ.
Tham dự phiên tòa, chồng cũ bị cáo Thi cho biết, khi sống với bố thì cháu K ngoan, tự sinh hoạt và chơi đùa, học bài cùng anh. Đối chất về lời khai của bị cáo, bố cháu K thừa nhận: “Nhiều lần tôi gọi điện cho con thì nghe cháu kể bị mẹ đánh, nên tôi mới bảo cháu xé sách rồi ra ngoài đường kêu lên để người ta đưa về với bố”.
Với tư cách là đại diện hợp pháp của bị hại, bố cháu K đề nghị Hội đồng xét xử xử lý bị cáo theo quy định của pháp luật.
Đối với người đàn ông sống như vợ chồng với bị cáo Thi, cơ quan điều tra xác định, trong thời gian chung sống với Thi, anh này được nghe kể lại việc Thi đánh con. Sau đó, anh đã khuyên ngăn và nói với Thi, nếu không nuôi được con thì giao cho bố đẻ cháu nuôi. Ngày 4/12/2022, anh không chứng kiến và không biết việc Thi dùng muôi kim loại đánh con nên cơ quan điều tra không đề cập xử lý.
Nói lời sau cùng trước khi Hội đồng xét xử nghị án, bị cáo Thi cho biết, sẵn sàng chịu mọi hình phạt của pháp luật, kể cả đó là mức hình phạt cao nhất. Sau khi phân tích, đánh giá hành vi phạm tội của bị cáo cũng như các tinh tiết tăng nặng, giảm nhẹ, Hội đồng xét xử đã tuyên phạt bị cáo Thi 13 năm tù.
Điều tra lại nghi án người mẹ giết con ở TP Hồ Chí Minh 
Mẹ giết con gái để không phải chia tài sản 
