Trước diễn biến tình hình trên, Bộ Công an đã chỉ đạo Công an thành phố Hà Nội xây dựng phương án đảm bảo an ninh trật tự. Theo kế hoạch dự kiến, sáng 9/1 quân đội sẽ triển khai xây dựng tại đất Đồng Sênh. Căn cứ tình hình phức tạp xảy ra, Công an Hà Nội đã hỗ trợ một số đơn vị của Bộ tiến hành triển khai các chốt nhằm đảm bảo an toàn cho trụ sở xã, cán bộ xã, người dân Đồng Tâm.
Khi các tổ công tác đang trên đường triển khai vào các chốt, các đối tượng đã tấn công. Khoảng hơn 20 đối tượng đã tấn công bằng lựu đạn, bằng bom xăng, bằng vũ khí thô sơ, dùng tuýp sắt gắn dao phóng lợn để tấn công lực lượng chức năng. Tổ công tác đã tuyên truyền, dùng loa, nhưng đối tượng rất manh động. Sau khi tấn công thì vào cố thủ ở mấy gia đình liền nhau: gia đình Lê Đình Kình, Lê Đình Chức, Lê Đình Công và tiếp tục từ ở trong nhà, lên tầng 2 và tầng 3 ném lựu đạn và bom xăng tấn công lực lượng chức năng.
Đây là hành vi vi phạm pháp luật, hành vi phạm pháp quả tang. Tổ công tác một số đơn vị thực hiện theo đúng phương án là khi hành vi vi phạm pháp luật rõ ràng xảy ra thì truy bắt và thu giữ vũ khí. Trong quá trình truy bắt đối tượng từ nhà Lê Đình Chức sang nhà Lê Đình Hợi, giữa 2 nhà có một hố thông gió, hỗ kỹ thuật khá sâu, gần 4m, tổ công tác gồm 3 người đã ngã xuống hố. Lập tức, các đối tượng sử dụng bom xăng, đổ xăng ra can tưới xuống và đốt.