Quyết định khởi tố ra ngày 29/10. Hai ngày trước khi khởi tố vụ án, nhà chức trách xác định khoảng 18h ngày 23/10, Trung, 35 tuổi rủ Quân, 37 tuổi, trộm cắp hai bộ cốp pha công trình ở xã Tiền Phong, huyện Thường Tín Hà Nội.
Trên đường đi tiêu thụ, đến đường đê Sông Nhuệ thuộc xã Nguyễn Trãi, huyện Thường Tín, Trung thấy nữ sinh viên Học viện Ngân hàng Trần Thuý Hiền, 18 tuổi, đứng nghe điện thoại nên nảy sinh ý định cướp tài sản.
Trung nói với Quân: "Con bé nó đang đứng, anh em mình ra đấy đẩy nó xuống mương rồi lấy xe". Quân trả lời: "Nếu cảm thấy làm được thì làm, không thì thôi". Nữ sinh sau đó bị xô ngã, dìm xuống nước và đẩy ra lòng sông Nhuệ khi đang bất tỉnh.
Trung bán điện thoại cướp được của Hiền với giá 500.000 đồng, bán xe đạp điện 2,8 triệu đồng. 21h cùng ngày, Trung gọi cho Quân đến đón ra khu vực nghĩa trang Hà Hồi sử dụng ma túy, chia cho 700.000 đồng.
Ngày 26/10, Trung bị bắt và từ lời khai của anh ta cảnh sát trách tìm được túi xách màu đen có một vé xe buýt, sổ đoàn viên, sổ tay Học viện Ngân hàng của Hiền.
Trrưa 27/10, Trung được đưa tới hiện trường để thực nghiệm và sau đó cảnh sát tìm ra thi thể Hiền dưới đám bèo trên sông Nhuệ, cách nơi bị sát hại khoảng 4 km.
Cùng ngày, Quân bị bắt khi đang trốn ở huyện Thường Tín.