Theo bản án sơ thẩm, năm 2008, Kiên kết hôn với chị Nguyễn Thị Thảo Trang. Hai người có một con chung, và sống chung với cha mẹ chị Trang là ông Nguyễn Minh Hoàng, bà Trần Thị Hiệp tại ấp 5, xã Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh. Thời gian sau, hai vợ chồng xảy ra mâu thuẫn, Kiên thường xuyên đánh vợ nên bị bố mẹ vợ đuổi ra khỏi nhà. Kiên về sống tại nhà mẹ ruột ở quận 11, TPHCM. Kiên thường về thăm con nhưng bị cha mẹ vợ đuổi đi.
Bị cáo Trịnh Chí Kiên tại phiên xử phúc thẩm Khoảng 7 giờ sáng ngày 18-11-2016, Kiên đến nhà cha mẹ vợ để thăm con. Do cháu bé đang ngủ nên Kiên qua nhà hàng xóm uống rượu. 3 tiếng đồng hồ sau, Kiên quay lại xin phép cha mẹ vợ vào thăm con. Gặp con được 10 phút, Kiên bị bà Hiệp nhắc nhở thời gian thăm đã lâu rồi. Cho rằng mẹ vợ ép mình, Kiên phản ứng và cãi nhau với bà Hiệp. Lúc này ông Hoàng cầm 1 cây sắt dài đi vào chửi mắng Kiên. Tức giận, Kiên chạy vào nhà bếp lấy 2 con dao đâm nhiều nhát vào cha mẹ vợ. Em gái ông Hoàng phát hiện sự việc, đưa ông Hoàng, bà Hiệp đi cấp cứu nhưng cả hai không qua khỏi.
Tòa án nhân dân TPHCM xét xử sơ thẩm tuyên phạt bị cáo Kiên mức án tù chung thân về tội "Giết người". Sau phiên xử, bị cáo kháng cáo xin giảm nhẹ hình phạt. Trong khi đó, chị Trang đại diện cho gia đình người bị hại kháng cáo đề nghị tòa án cấp phúc thẩm tăng hình phạt, tuyên án tử hình đối với chồng mình.
Tại phiên xử phúc thẩm, bị cáo Kiên tỏ ra ngờ nghệch và khai rằng không nhớ đã sát hại cha mẹ vợ như thế nào. Đại diện Hội đồng giám định tâm thần cho bị cáo Kiên cho biết: trước, trong và sau khi gây án, bị cáo bị tâm thần phân liệt dạng hoang tưởng, bị hạn chế năng lực hành vi dân sự. Hội đồng xét xử nhận định: hành vi của bị cáo là đặc biệt nguy hiểm, gây hậu quả với nhiều tình tiết tăng nặng (giết nhiều người, giết người là cha mẹ vợ, thực hiện hành vi phạm tội có tính côn đồ... ).
Theo hội đồng xét xử, lẽ ra bị cáo Kiên phải nhận lãnh mức án tử hình mới xứng đáng với hành vi phạm tội của mình; tuy nhiên, do bị cáo bị bệnh tâm thần phân liệt nên được xét giảm một phần hình phạt. Từ đó hội đồng xét xử quyết định bác các kháng cáo, tuyên y án tù chung thân về tội "Giết người" đối với bị cáo Kiên.
