Khoảng 10h sáng cùng ngày, sau khi nhận được thông tin cấp báo, Ban Giám đốc Công an thành phố Hà Nội đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự – CATP triển khai công tác điều tra, phá án. Thiếu tướng Nguyễn Đức Chung, Giám đốc CATP HN đã quán triệt tới các đơn vị nghiệp vụ, cần phối hợp chặt chẽ, bằng mọi biện pháp phải nhanh chóng tìm ra thủ phạm gây án, để trấn an quần chúng nhân dân và người nhà của nạn nhân.
Thiếu tướng Trần Thùy, Phó Giám đốc CATP Hà Nội đã cùng với Ban chỉ huy các Phòng nghiệp vụ trực tiếp xuống hiện trường, nơi xảy ra vụ án mạng thương tâm.
Sau 10h đồng hồ khẩn trương điều tra, truy xét, Đội Điều tra trọng án 2 – Phòng CSHS – CATP Hà Nội đã bắt được hung thủ gây án là Nguyễn Văn Đạt, SN 1993, trú tại thôn 4, xã Yên Thịnh, huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa.
Lực lượng chức năng phong tỏa hiện trường, phục vụ công tác điều tra, phá án
Theo điều tra, nạn nhân là Mai Văn Q, SN 1954, trú tại xã Yên Nhân - huyện Yên Mô – tỉnh Ninh Bình. Ông Q hiện đã về hưu và chuyển sang làm nghề "xe ôm" ở bến xe Giáp Bát.
Hàng ngày, ông Q thường đứng ở cổng vào bến xe Giáp Bát để đón khách. Khoảng 19h ngày 28/11, Nguyễn Văn Đạt đến thuê ông Q chở đến nhà bạn ở huyện Thường Tín, Hà Nội, với giá 150.000 đồng. Ông Q nhận lời và chở Đạt đi.
Đạt khai, thuê ông Q chở đến nhà bạn ở Thường Tín với giá 150.000 đồng.
Chiếc xe bị Đạt lấy đi sau khi giết, đốt xác nạn nhân
Qua thị trấn Thường Tín, Đạt bảo ông Q chở theo hướng đi vào khu Chùa Đậu. Đến khu vực triền đê rẽ vào chùa Đậu thì ông Q dừng xe lại cho Đạt xuống. Bất ngờ, Đạt rút một con dao nhọn dài khoảng 20cm đâm nhiều nhát vào gáy, cổ, ngực, bả vai ông Q khiến nạn nhân tử vong ngay tại chỗ. Sau đó, Đạt tháo xăng xe tưới lên người ông Q và châm lửa đốt rồi đạp xác nạn nhân xuống vệ đê. Con dao gây án, Đạt ném xuống sông Nhuệ, và lấy xe của ông Q đi về phòng trọ ở cụm 5, Ích Vĩnh, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội.