Trước đó, sáng 17/12 người thân đến nhà chị Đào Thị T. (SN 1989, ở xã Bắc Sơn, huyện Sóc Sơn, vợ Đinh Ngọc Khoa) gọi cửa mãi không thấy ai mở. Nghi có chuyện chẳng lành họ đã mở cửa vào nhà, phát hiện chị T. tử vong trên giường.
Chiều 17/12, Khoa tới cơ quan công an đầu thú. Khoa khai nhận do nghi vợ ngoại tình, nên hai người thường xuyên xảy ra cãi nhau. Khoảng 21h30 ngày 16/12, Khoa đòi vợ cho “quan hệ” nhưng không được đáp ứng.
Bực tức Khoa bắt chị T. gọi điện thoại cắt đứt quan hệ với người bị tình nghi có quan hệ không trong sáng với vợ mình, nhưng chị T. không thừa nhận nên Khoa đã dùng tay đánh vợ chảy máu mũi rồi dùng tay bóp cổ vợ đến chết, sau đó bỏ trốn lên vùng núi xã Nam Sơn.