Theo điều tra, Hồ Côi đến sống chung với chị Nguyễn Thị N.H được 4 tháng. Chị H có 2 con gái riêng là cháu T (SN 2010) và cháu D (SN 2009).
Quá trình chung sống, Côi đã nhiều sờ mó sàm sỡ cháu D trong lúc ngủ và bị cháu phát hiện, hoảng sợ, kêu khóc hoặc bỏ chạy.
Đến ngày 13/11/2017, cháu D kể lại toàn bộ sự việc cho mẹ nghe, sau đó chị H làm đơn tố cáo Côi ra cơ quan công an. Ngày 14/11, Côi bị bắt khẩn cấp.