Cơ quan điều tra đã bắt giữ Hà Văn Tình (16 tuổi, trú tại thôn Cù Tu, xã Xuân Trúc, huyện Ân Thi, Hưng Yên), một trong hai nghi phạm của vụ án và tập trung truy bắt nghi phạm Nguyễn Viết Toán (19 tuổi, trú tại thôn Trúc Đình, xã Xuân Trúc, huyện Ân Thi) về hành vi trên.

Thời điểm đó, có hai thanh niên vào tiệm vàng Kiệm Huyền xem hàng, hỏi mua một dây chuyền bạc.

Chủ tiệm vàng Đỗ Xuân Kiệm đưa dây chuyền bạc 5 lượng để một thanh niên đeo vào cổ tay xem có hợp không. Thanh niên này lợi dụng khi anh Kiệm không chú ý đã bỏ chạy ra khỏi tiệm vàng.

Anh Kiệm hô hoán và truy đuổi. Anh Đỗ Xuân Lượng (38 tuổi, cháu ruột anh Kiệm) đang ngồi chơi gần đó nghe tiếng hô cướp đã lao theo truy đuổi hai thanh niên trên. Hai hàng xóm của anh Kiệm là Đỗ Bá Hiền và Đỗ Như Minh cũng truy đuổi ngay sau đó.

Sau khi chạy đuổi hơn 1km từ tiệm vàng Kiệm Huyền đến khu vực cánh đồng thôn Cao Quán, xã Hồng Tiến, anh Đỗ Xuân Lượng đã áp sát được thanh niên chạy sau và giữ lại. Ngay khi đó, thanh niên này dùng dao đâm vào ngực anh Lượng.

Khi hai anh Hiền và Minh ập đến cũng bị thanh niên này dùng dao đâm liên tiếp vào người. Phải đến khi hàng chục người dân truy đuổi đến nơi mới bắt giữ được một thanh niên.

Cả ba người truy đuổi gồm các anh Lượng, Minh, Hiền đều được đưa đi cấp cứu tại Trung tâm Y tế huyện Khoái Châu, Bệnh viện Việt - Đức. Tuy nhiên, anh Đỗ Xuân Lượng tử vong tại chỗ do bị đâm thẳng vào ngực.

Ngay trong đêm, Công an Hưng Yên huy động Phòng cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội, các đơn vị nghiệp vụ như CSCĐ... với hàng trăm cán bộ chiến sĩ để truy bắt nghi phạm còn lại.

Bước đầu cơ quan công an xác định nghi phạm bị bắt giữ là Hà Văn Tình và nghi phạm bỏ trốn là Nguyễn Viết Toán. Toán chính là nghi phạm đâm chết anh Đỗ Xuân Lượng và đâm trọng thương anh Minh, anh Hiền.

Sau khi khám nghiệm hiện trường, cơ quan điều tra đã thu giữ được một con dao bấm dài khoảng 25cm, bản rộng khoảng 3cm.