Trước đó, tối 7/12, ông Tuấn trên đường trở về nhà thì gặp Thái Anh chở theo bạn gái đi ngược chiều. Cho rằng ông Tuấn rọi đèn vào mặt mình, đối tượng này liền chửi mắng ông Tuấn. Ông Tuấn bỏ đi nhưng Thái Anh vẫn quay xe lại đuổi theo, dùng chân đạp xe ông Tuấn ngã ra đường và dùng dao đâm nhiều nhát vào người ông Tuấn khiến nạn nhân ngã gục.
Gây án xong, Thái Anh cùng bạn gái bỏ chạy được khoảng 1km thì ném con dao gây án vào vườn cà phê. Sau đó, để đánh lạc hướng điều tra, Thái Anh cùng bạn gái quay xe trở lại hiện trường và đưa ông Tuấn đi cấp cứu.
Tại bệnh viện, khi bác sĩ thông báo nạn nhân đã tử vong, đối tượng này giả bộ điên cuồng, dùng tay đấm vỡ cửa kính của bệnh viện, chửi mắng bác sĩ.
Nhận thấy sự nhiệt tình quá mức của Thái Anh, cơ quan Công an nghi ngờ là đối tượng có liên quan đến cái chết của ông Tuấn và thực hiện tạm giữ ngay trong đêm. Bạn gái của đối tượng cũng được triệu tập lấy lời khai dưới sự giám hộ của gia đình. Sau một hồi quanh co chối tội, đến tối 8/12, Lê Sỹ Quốc Thái Anh và P.T.T.T đã cúi đầu thừa nhận toàn bộ hành vi sát hại ông Trịnh Anh Tuấn.