Theo cáo trạng của VKSND tỉnh Thừa Thiên Huế, vào tối 23/10/2015, Nguyễn Văn Sơn và chị Trần Thị Vy (SN 1971, vợ của Sơn) nảy sinh mâu thuẫn với nhau vì trước đó thấy bệnh lao của Sơn đã ổn định nên chị nói sẽ tiếp tục vào TP HCM để buôn bán, làm ăn nhưng Sơn không đồng ý.
Đến sáng 24/10/2015, Sơn tiếp tục thuyết phục chị Vy ở nhà nhưng chị Vy vẫn muốn đi. Sau đó, Sơn chủ động rủ chị Vy đến tượng Phật đứng (thuộc xã Thủy Bằng, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế) để cầu an và nói chuyện. Khoảng 14h30 cùng ngày, Sơn điều khiển xe máy chở chị Vy đi.
Trước khi đi Sơn giấu một con dao vào túi quần với mục đích nếu chị Vy không thay đổi ý định thì Sơn sẽ dùng con dao này đâm chị Vy.
Do không biết đường đi lên tượng Phật đứng nên Sơn điều khiển xe lên cầu Tuần và rủ chị Vy vào tham quan lăng Gia Long nhưng chị Vy không đồng ý đòi về nên Sơn chở về.
Khoảng 15h45 cùng ngày, trên đường về Sơn phát hiện phía bên tay phải có lối mòn nhỏ rẽ xuống một bãi cát sát bờ sông thuộc thôn Đình Môn, xã Hương Thọ, thị xã Hương Trà nên điều khiển xe chạy xuống khu vực đó. Tại đây, Sơn tiếp tục khuyên vợ ở nhà nhưng chị Vy không đồng ý.
Sơn dùng chân phải đạp mạnh vào vùng hông của chị Vy, khiến chị Vy ngã xuống đất, rồi rút dao đâm chị Vy.
Biết chị Vy chết, Sơn ném dao vào bụi cây và cởi áo sơ mi của mình phủ lên người nạn nhân rồi chạy xe máy về.
Tại phiên tòa, khi thẩm phán hỏi rằng “bị cáo có ý định giết vợ hay không?” Nguyễn Văn Sơn đã trả lời rằng “bị cáo đã có ý định đâm vợ mình nếu không nghe theo lời của bị cáo”.
Hành vi của bị cáo Nguyễn Văn Sơn là đặc biệt nghiêm trọng, có tính chất côn đồ. Tuy nhiên do trước đây bị cáo từng tham gia nghĩa vụ quân sự và đã thành thật khai báo sự việc trước tòa nên được áp dụng tình tiết giảm nhẹ tội. HĐXX đã tuyên phạt bị cáo Nguyễn Văn Sơn 14 năm tù về tội danh “ giết người”.
Trước đó, 6/2/ 2007, Sơn bị Tòa án nhân dân thành phố Huế xử phạt 24 tháng tù về tội “Cố ý gây thương tích” do dùng ống típ đánh chị Trần Thị Vy gây thương tích 15%.