Theo người dân, vụ tai nạn xảy ra lúc 20h45 trên tỉnh lộ 633 thuộc thôn Xuân An, xã Cát Minh giữa 2 xe môtô. Tại hiện trường, 2 thanh niên đi trên xe môtô BKS 54N4- 4269 gồm Nguyễn Xuân Yên (29 tuổi, trú thôn Trung Chánh, xã Cát Minh) tử vong tại chỗ, còn Võ Thanh Vương (42 tuổi, trú thôn Cảnh An, xã Cát Tài) bị thương được người dân đưa đi cấp cứu. Chiếc xe môtô liên quan đến vụ tai nạn có chở cô gái đã chạy trốn khỏi hiện trường.
Qua ghi nhận từ một số người dân tại hiện trường, từ tiếng máy nổ đặc trưng của động cơ xe môtô có thể xác định là loại có động cơ 2 thì. Lúc xảy ra va chạm, chiếc xe gây tai nạn còn để lại vết dầu nhớt cùng một số bộ phận xe bị vỡ rơi vãi.
Từ kinh nghiệm nghề nghiệp, điều tra viên Tô Xuân Trung xác định mảnh vỡ đó thuộc dòng xe môtô hiệu Suzuky sport. Mở rộng khám nghiệm hiện trường theo hướng xe môtô bỏ chạy, tổ công tác phát hiện BKS xe môtô 77E1- 779.99 nằm bên lề đường.
Qua tra cứu thông tin đăng ký quản lý phương tiện thì biển số này chưa được đăng ký và là biển số giả. Đối tượng sử dụng phương tiện được các điều tra viên khoanh vùng trong phạm vi từ các xã Cát Thành, Cát Khánh, Cát Minh (huyện Phù Cát) và Mỹ Cát, Mỹ Chánh, Mỹ Thành (huyện Phù Mỹ) để tập trung hướng điều tra.
Do địa bàn truy tìm rộng, thời điểm xảy ra tai nạn vào ban đêm, sự việc diễn ra rất nhanh, người dân không thể xác định đặc điểm, hình dạng đối tượng sử dụng xe nên rất khó khăn cho công tác truy tìm.
Tuy vậy, với tính chất nghiêm trọng của vụ việc, ngay trong đêm tổ công tác đã khẩn trương phối hợp với lực lượng Công an các xã nói trên rà soát các phương tiện có đặc điểm như nhận định. Đồng thời rà soát các bệnh viện, trạm y tế, các cơ sở khám chữa bệnh tư nhân để nắm thời điểm sau tai nạn có người bị thương đến điều trị nhằm truy tìm người điều khiển phương tiện bỏ chạy.
Qua công tác mở rộng địa bàn kết hợp với áp dụng các biện pháp nghiệp vụ, điều tra viên đã xác định được trên địa bàn xã Mỹ Chánh (Phù Mỹ) có Phan Thanh Sang (18 tuổi, trú thôn Lương Thái, xã Mỹ Chánh) sở hữu chiếc xe có đặc điểm giống phương tiện bỏ chạy. Thời điểm sau tai nạn, Sang không sử dụng chiếc xe và cũng không để xe tại nhà.
Từ những nghi vấn đó, điều tra viên đã phối hợp với Công an xã triệu tập Sang để đấu tranh. Với các dấu vết tại hiện trường, Sang đã thừa nhận hành vi điều khiển xe môtô gắn BKS giả 77E1-779.99 chở bạn gái Nguyễn Thị Tuyết H. (trú tại xã Cát Minh).
Khi xảy ra tai nạn, dù 2 người bị té xuống đường nhưng vì sợ liên quan nên Sang đã nhanh chóng điều khiển xe chạy trốn khỏi hiện trường, thuê nhà nghỉ qua đêm, không dám về nhà. Ngày hôm sau, Sang mang chiếc xe lên núi Đồi Miếu thuộc xã Mỹ Thành cất giấu nhằm đối phó với cơ quan điều tra.
