Tại cơ quan điều tra, Thoan khai đã 3 lần đi rải bả độc ở thôn Trại Kênh, thôn Giữa, xã Đại Bản; xóm Hạ xã An Hưng, huyện An Dương, Hải Phòng và bắt được hàng chục con chó, mèo một cách trót lọt.
Gần đây nhất, đến thôn Đoài và thôn Bắc thuộc xã An Hưng rải bả, Thoan đã bị bắt gọn cùng tang vật là 1 bao tải dứa, trong có xác 9 con chó và 13 con mèo.
Qua giám định, Viện KHHS-Bộ Công an đã kết luận: Toàn bộ số bả Nguyễn Đình Thoan sử dụng bẫy chó, mèo đều có chứa thành phần chất độc Natrixyanua, là chất độc loại A.
Ngày 26/4/2013, TAND huyện An Dương, Hải Phòng đã tuyên phạt Nguyễn Đình Thoan 15 tháng tù