Liên quan đến vụ trọng án xảy ra tại số nhà 2 ngõ 493, Trương Định, Tân Mai, Hoàng Mai, Hà Nội, hung thủ được xác định là Nguyễn Quốc Anh, (31 tuổi, quê ở phường Ngọc Chạo, TP Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa). Khi khám nghiệm hiện trường, cơ quan điều tra thu giữ một thẻ quân nhân mang tên Nguyễn Quốc Anh. Hiện tại, hung thủ đang học tập tại một học viện trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.

Tháng 7/2013, Quốc Anh có thuê nhà của ông Nguyễn Xuân Độ và bà Tạ Thị Nam (67 tuổi). Ông Độ vốn là một giáo viên về hưu, quê ở Nghệ An. Trong quãng thời gian thuê nhà của 2 vợ chồng ông giáo, Quốc Anh tỏ ra hết sức thân thiện. Tuy nhiên, cách đây khoảng 4 tháng, Quốc Anh đã dọn đi và thuê nhà tại khu vực Giáp Bát, Hoàng Mai, Hà Nội.

Sau khi chuyển đi khỏi căn nhà thuê của vợ chồng ông Độ, thi thoảng, Quốc Anh vẫn qua lại để lấy nốt một số đồ đạc còn gửi lại và thăm hỏi chủ nhà. Một số người sống ở khu trọ mới của Quốc Anh cho biết, anh ta đang nợ một khoản tiền khá lớn do chơi cờ bạc thua. 

Theo cơ quan điều tra, vào ngày xảy ra án mạng, Nguyễn Quốc Anh chuẩn bị sẵn hung khí rồi đi xe máy đến ngôi nhà của vợ chồng ông Độ. Sau đó, hung thủ vờ bấm chuông cửa vào chơi sau lâu ngày không gặp.

Sau khi vào nhà, Quốc Anh dùng dây siết cổ ông Độ ở tầng một, rồi dùng hung khí sát hại bà Nam tại phòng tắm trên tầng 2. Trong lúc sát hại bà Nam, tiếng la hét đã vang tới người hàng xóm là ông Tống Văn Toán.

Ngay lập tức, ông Toán báo cho lực lượng cảnh sát 113 và công an phường. Khi Quốc Anh trèo lên tầng 4 của ngôi nhà định tẩu thoát đã giáp mặt với lực lượng cảnh sát. Thấy vậy, hung thủ đã chạy xuống tầng 1 dùng dao tự sát.