Theo kết luận điều tra, Mỷ có quan hệ vợ chồng với Nguyễn Văn Tý (24 tuổi, ngụ quận Thốt Nốt, TP Cần Thơ). Ngày 25/11/2013, Mỷ sinh một bé gái và đặt tên là Nguyễn Thị Bích T. Sau khi sinh, Mỷ có biểu hiện tâm thần vì thường gặp ác mộng.
Đến khoảng 8h ngày 7/12/2013, khi cả nhà đi vắng, chỉ có Mỷ và đứa con vừa sinh hơn tháng tuổi ở nhà. Mỷ tiếp tục gặp ác mộng “có người nói nhiều lần đòi bắt con thế mạng”. Khi đó, Mỷ bồng con bỏ vào thùng nước trong nhà tắm và đậy nắm lại. Khoảng 30 phút sau, Mỷ “tỉnh hồn” truy hô: “Mẹ ơi, con tôi mất tiêu rồi”. Mọi người chạy đi tìm bé T. thì Mỷ nói “con bị bỏ trong thùng nước rồi”. Khi mẹ chồng Mỷ kiểm tra, hốt hoảng khi thấy cháu T. đã chết nằm trong thùng nước.
Phát hiện Mỷ có dấu hiệu tâm thần nên cơ quan điều tra đã đưa đi giám định. Kết quả giám định pháp y của Viện giám định pháp y tâm thần TW - Phân viện phía Nam cho thấy: Về y học, trước, trong và sau khi gây án và hiện nay, Mỷ bị rối loạn tâm thần và hành vi kết hợp nặng với thời kỳ sinh đẻ. Về pháp luật, tại thời điểm gây án và hiện nay, Mỷ gây án trong giai đoạn bệnh nên không có năng lực nhận thức và điều khiển hành vi.
Do vậy, cơ quan điều tra đề nghị áp dụng biện pháp chữa bệnh bắt buộc đối với Mỷ vì có hành vi gây nguy hiểm cho xã hội.
Trong diễn biến khác, quá trình điều tra, từ tháng 4/2012 đến ngày xảy ra vụ việc, Mỷ chưa đủ 16 tuổi. Vụ việc có dấu hiệu “giao cấu với trẻ em” nên cơ quan điều tra Công an TP Cần Thơ chuyển hồ sơ đề nghị Công an quận Thốt Nốt, thụ lý điều tra đối với Nguyễn Văn Tý (chồng Mỷ) theo thẩm quyền
