Kết quả điều tra, ban đầu, khoảng 2h ngày 20/6, nhiều người nhìn thấy anh Nguyễn Văn Cam (33 tuổi, ngụ quận Thốt Nốt) đánh nhau với một người khác (sau này xác định là Trí) trên vỏ lãi tại khúc sông gần cầu 3/2.
Sau đó, anh Cam mất tích, còn chiếc vỏ lãi của nạn nhân được tìm thấy tại bờ kè dưới dốc cầu Thốt Nốt. Sáng hôm đó, chị P. (32 tuổi, vợ anh Cam), đến Công an phường Thốt Nốt trình báo sự việc.
Đến chiều tối 21/6, thi thể anh Cam được phát hiện nổi trên sông. Kết quả khám nghiệm, nạn nhân tử vong do choáng sau ngạt nước, vùng đầu chấn thương. Trí bị tình nghi liên quan đến cái chết của nạn nhân và đã bỏ trốn khỏi nơi cư trú.
Trong chiều cùng ngày, trinh sát phát hiện Trí đang lẩn trốn tại nhà của chị gái ở Tiền Giang nên mời làm việc, di lý về Cần Thơ. Qua kết quả điều tra xác định, trước khi đến với anh Cam, chị P. từng có thời gian chung sống với Trí.
Người phụ nữ phát hiện Trí có gia đình nên chủ động chia tay và đến với anh Cam. Trí tìm cách níu kéo tình cảm và nhiều lần doạ giết nạn nhân.
Trí khai nhận, chiều 19/6 đã gọi điện thoại rất nhiều lần cho cho chị P., với mục đích rủ người này quay lại chung sống. Chị P. không đồng ý, cúp máy. Sau đó, Trí dò hỏi biết anh Cam đánh cá trên sông Thốt Nốt nên tìm gặp.
Rạng sáng 20/6, Trí thấy anh Cam đánh cá ở đoạn sông gần cầu 3/2 nên tấp võ lãi vào, kêu lên bờ nói chuyện. Anh Cam không đồng ý. Trí bước qua võ lãi và hai người xảy ra đánh nhau, té ngã xuống sông.
Nạn nhân bơi đến bám vào chiếc ghe đang đậu trên sông thì Trí tiếp tục bơi ra. Hai người đánh nhau dưới sông, Trí vật nạn nhân chìm dưới nước, dẫn đến tử vong sau đó rồi bơi vào bờ bỏ trốn cho đến khi bị bắt giữ.
