Sáng 17/2, HĐXX phúc thẩm nhận định với hành vi đã gây ra, Duy "cần thiết phải bị loại ra khỏi đời sống xã hội" nên giữ nguyên mức phạt tử hình của tòa sơ thẩm.
Theo bản án, Duy và chị Hiền đón con trai đầu lòng năm 2013, sau 5 năm kết hôn và điều trị hiếm muộn. Hai năm sau, gia đình họ đón thêm một thành viên.
Tháng 4/2018, nghi ngờ hai đứa trẻ không phải con của mình, Duy âm thầm đi xét nghiệm ADN. Kết quả cho thấy hai bé không cùng huyết thống với anh ta. Vợ chồng sau đó thường xuyên mâu thuẫn. Chị Hiền thừa nhận hai đứa trẻ không phải là con ruột của Duy. Do bực tức chuyện bị đánh, chị đưa các con về nhà bố mẹ đẻ sinh sống và muốn ly hôn.
Không níu kéo được vợ, trưa 18/5/2018, Duy đến nhà trẻ đón các con về nhà, đưa vào phòng ngủ ở tầng hai chơi rồi cho uống sữa pha thuốc trừ sâu. Thấy hai chị em tắt thở, Duy cũng uống để tự tử nhưng không chết do bị nôn. Bị cáo ra ban công tầng 3 nhảy xuống đất song vướng vào dây điện, chỉ bị bất tỉnh.
Sau phiên sơ thẩm mở tháng 11/2019, Duy kháng cáo xin tha "tội chết", chị Hiền cũng có đơn xin giảm hình phạt cho chồng.