Theo điều tra, chiều 20/5, Hoài tìm tới nhà mẹ vợ để tìm vợ về thì thấy chỉ có mình em vợ là N. T. H (14 tuổi) ở nhà nên thực hiện hành vi hiếp dâm nạn nhân nhưng bị em H. chống cự quyết liệt. Sau đó, uất ức và xấu hổ, em H đã uống thuốc sâu tự vẫn nhưng được cấp cứu kịp thời nên may mắn thoát chết.
Quá trình điều tra xác định, vào khoảng tháng 2/2017, Hoài cũng đã từng xâm hại em H. nhưng nạn nhân không dám tố cáo vì xấu hổ và sợ mất hạnh phúc gia đình chị gái.