Bước đầu xác định nghi phạm là Hoàng Ngọc Chiến (SN 1985, trú tại tổ 25, P.Ngọc Thuỵ, Q.Long Biên, Hà Nội).
Sau khi gây án, Hoàng Ngọc Chiến đi xe buýt về xã Liên Hà, Đan Phượng để lẩn trốn. Tại đây, nam nghi phạm đã bị lực lượng Cảnh sát Hình sự bắt giữ. Ngay sau đó, đối tượng bị đưa về trụ sở Công an quận Tây Hồ để đấu tranh khai thác.
Cơ quan Công an cũng đã thu được con dao nghi phạm dùng để gây án do đối tượng vứt lại gần khu vực xảy ra vụ việc.
Trước đó, khoảng 11h50 ngày 25/11, người dân sinh sống tại khu vực số nhà 406, phố Hoàng Hoa Thám, Q.Tây Hồ bàng hoàng nghe thấy tiếng kêu cứu của người phụ nữ bán trà đá.
Thời điểm ấy, mọi việc diễn ra nhanh khiến tất cả những người chứng kiến sững sờ. Họ chỉ kịp nhìn thấy Chiến xuống tay với một người phụ nữ SN 1971. Gây án xong, nam nghi phạm vứt dao rồi tẩu thoát khỏi hiện trường trong sự hoảng sợ của những người xung quanh.
