23h30 ngày 14/1, Phòng CSĐT tội phạm về TTXH Công an tỉnh Phú Thọ nhận tin báo của CATP Việt Trì về vụ án mạng nghiêm trọng tại một quán cà phê thuộc xã Vân Phú, TP Việt Trì. Nạn nhân là chị Hà Thị Vân (SN 1976), trú tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ. Khám nghiệm tử thi cho thấy, nạn nhân tử vong do nhiều thương tích ở vùng đầu. Nhận tin báo, Phòng CSĐT tội phạm về TTXH và CATP Việt Trì đã nhanh chóng tổ chức điều tra,  thu thập chứng cứ và bước đầu xác định: Khoảng 20h cùng ngày, chị Vân có đến quán cà phê này uống nước cùng 3 người bạn, trong đó có 2 nam giới và một phụ nữ đang mang thai, tất cả đi cùng trên một chiếc xe máy. Vào thời điểm đó, trong quán còn 3 nhóm khách khác đang ngồi ở 3 chiếc bàn xung quanh, tổng cộng khoảng 12 người.

Đến khoảng 21h, 2 người bạn của chị Vân, trong đó có một người đàn ông và một phụ nữ có thai ra về trước, chỉ còn chị Vân cùng một người khách nam giới ở lại. Một lúc sau đó, người đàn ông này cũng đi ra ngoài và không thấy trở vào quán. Chị Vân ngồi khoảng 15 phút thì mượn điện thoại của một phụ nữ tên là Nga  - ngồi trong quán cà phê để gọi điện thoại nhờ. Chị Vân cầm điện thoại ra ngoài và không thấy trở lại. Đợi mãi không thấy chị Vân quay về trả điện thoại, chị Nga hỏi chủ quán và đi tìm. Đến 23h30 cùng ngày, khi đang dọn hàng, chủ quán cà phê phát hiện xác nạn nhân ở ngay ngoài cửa.

Quá trình khám nghiệm tử thi, cơ quan công an phát hiện trong lòng bàn tay của chị Vân có một số sợi tóc cùng màu với sợi tóc của nạn nhân, bên cạnh có chiếc điện thoại của chị Nga. Yêu cầu đặt ra lúc này là phải nhanh chóng triệu tập 12 người khách đã có mặt tại quán cà phê đến cơ quan công an lấy lời khai. Gần một đêm rà soát, sáng 15/1 lực lượng công an đã tìm được Nga. Một điều trùng lặp là Nga cũng có mái tóc vàng, giống những sợi tóc mà cơ quan điều tra thu thập được tại hiện trường vụ án. Với các chứng cứ thu thập được, ban đầu lực lượng đánh án nghi vấn người này liên quan đến cái chết của nạn nhân, giả thiết đặt ra là 2 người xô xát vì chiếc điện thoại. Song khi ghi lời khai chị này, lực lượng công an đã có căn cứ loại trừ chị ta ra khỏi diện nghi vấn. Cùng thời điểm này một mũi trinh sát cũng dựng được chân dung Cương - người tình của Vân.

Hiện trường xảy ra vụ việc

3h ngày 15/1, lực lượng trinh sát đã bao vây nhà của Cương ở xã Kim Đức, TP Việt Trì, song đối tượng này không có mặt tại nơi ở. Tìm hiểu các mối quan hệ của Cương, lực lượng công an xác định: Cương có vợ và 2 con. Hai vợ chồng hiện sống ly thân, nguyên nhân do Cương “cặp bồ” với Vân. Quá trình thu thập tài liệu các trinh sát xác định, từ chiều 14/1, Cương bỏ đi đâu không ai rõ. Trên cơ sở hành tung bất thường của đối tượng này, các mũi trinh đã tỏa đi truy lùng anh ta, tập trung vào các mối quan hệ của Cương ở Đoan Hùng (Phú Thọ) và Tuyên Quang. 20h ngày 15/1, biết lực lượng công an đang truy lùng, việc bại lộ, được sự vận động của cơ quan điều tra, Cương đã ra đầu thú. Theo lời khai của Cương, 2 năm về trước, trong những lần đi chơi ở TP Việt Trì, Cương quen Vân và hai người nảy sinh tình cảm. Song thời gian gần đây, chị Vân thường đưa về phòng trọ một người đàn ông tên là Toản, ở TP Việt Trì…

Trở lại diễn biến trước thời điểm xảy ra vụ án, trong khi nạn nhân đang ngồi uống nước tại quán cà phê, Cương gọi điện cho Vân bảo về phòng trọ nói chuyện nhưng chị này từ chối. Sau khi nhận được tin nhắn có phần ghen tuông của Cương, Vân mượn điện thoại của chị Nga, đứng ra ngoài gọi điện thoại cho bạn trai mới, nội dung bảo Toàn cho người lên đánh Cương… Không ngờ thời điểm đó, Cương đang ngồi chờ Vân ở bên ngoài quán cà phê và nghe được cuộc nói chuyện. Sau khi to tiếng, giữa hai bên đã xảy ra xô xát, cãi vã… Cương trong lúc tức giận đã dùng gạch đập vào đầu người yêu, gây ra cái chết cho nạn nhân. Sau khi bỏ trốn, Cương đón xe khách lên huyện Sơn Dương (Tuyên Quang) lẩn trốn.