Trước đó, vào lúc 17g, một nhóm cán bộ của Cơ quan an ninh điều tra đã có mặt tại trụ sở cơ quan Thanh tra Chính phủ ở 220 Đội Cấn, quận Ba Đình. Cơ quan điều tra đã mời ông Lương Cao Khải lên phòng họp chính của Thanh tra Chính phủ trước sự chứng kiến của bí thư Ban cán sự Đảng kiêm phó tổng Thanh tra Chính phủ Lê Đình Đấu, vụ trưởng Vụ Tổ chức Nguyễn Khắc Hường và một số cán bộ Vụ Thanh tra và giải quyết khiếu nại, tố cáo khối kinh tế tổng hợp (Vụ 2, nơi ông Khải từng là vụ phó). Tại đây, cơ quan điều tra đã đọc quyết định khởi tố bị can, lệnh khám xét nơi làm việc của ông Khải.

Ngay khi cuộc khám xét tại cơ quan bắt đầu, một mũi khác của cơ quan điều tra đã đưa ông Khải lên ôtô chở về nhà riêng (phường Lê Đại Hành, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội). Đây là ngôi nhà ba tầng rưỡi xây dựng từ năm 1996, tường cao và cổng sắt che khuất tầm nhìn vào bên trong. Trước sự chứng kiến của gia đình (vợ con ông Khải) và đại diện tổ dân phố cùng Công an quận Hai Bà Trưng, cơ quan công an đã đọc lệnh khám xét và lệnh bắt tạm giam đối với ông Lương Cao Khải để phục vụ điều tra.

Khoảng 18g, ông Khải được một nhóm điều tra viên đưa ra chiếc xe ôtô chở về trại tạm giam B14 ở Thanh Trì, ngoại thành phía nam Hà Nội. Bên trong nhà riêng của ông Khải, cuộc khám xét vẫn tiếp tục và kéo dài đến gần 20g mới kết thúc. Các điều tra viên rời khỏi nhà ông Lương Cao Khải mà không thu được tài liệu, vật chứng gì. Vào lúc 19g, cuộc khám xét nơi làm việc của ông Lương Cao Khải tại trụ sở Thanh tra Chính phủ cũng kết thúc với việc cơ quan điều tra thu giữ một cặp to đựng nhiều tài liệu quan trọng.

Ngay trước khi cơ quan điều tra áp giải ông Lương Cao Khải về nhà, các phóng viên đã tiếp xúc với vợ ông Khải. Bà này cho rằng những sai phạm của ông Khải không đến mức phải xử lý hình sự. Khi được hỏi về mảnh đất nông nghiệp rộng 6.507m² tại xã Hòa Long (Bà Rịa-Vũng Tàu) mà ông Khải đứng tên mua, vợ ông cho biết mảnh đất do ông Nguyễn Trọng Nhưng, giám đốc Công ty Thiết kế xây dựng dầu khí (đơn vị tổng thầu công trình tuyến ống, kho cảng khí hóa lỏng Thị Vải), mua hộ… ông Khải với giá 420 triệu đồng. Mảnh đất này đã được Chủ tịch UBND thị xã Bà Rịa Nguyễn Văn Trình cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng cho ông Lương Cao Khải vào ngày 6-8-2003.

Theo tìm hiểu của Tuổi Trẻ, ông Lương Cao Khải bị khởi tố và bắt tạm giam do có nhiều sai phạm trong quá trình đảm nhiệm chức trưởng đoàn thanh tra của Thanh tra Chính phủ tại nhiều dự án quan trọng như các dự án tại Tổng công ty Bưu chính viễn thông VN; dự án đầu tư mua sắm trang thiết bị tại một số ngân hàng; dự án trong các ngành dệt may, rượu bia, nước giải khát; dự án tuyến ống kho cảng LPG Thị Vải (thuộc dự án hệ thống thu gom và vận chuyển khí từ mỏ Bạch Hổ đến Thủ Đức của Tổng công ty Dầu khí VN).

Trong quá trình thanh tra dự án tuyến ống, kho cảng LPG Thị Vải, ông Khải bị tố cáo đã nhận tiền và đất của một số cán bộ dầu khí để sử dụng vào việc riêng, cũng như lợi dụng cương vị công tác để đưa người thân quen vào làm trong các đơn vị ngành dầu khí. Sau khi nhận tiền của một số cá nhân bị thanh tra, ông Khải đã thay đổi một số nội dung trong bản kết luận theo chiều hướng giảm nhẹ sai phạm cho các đơn vị liên quan thuộc Tổng công ty Dầu khí.