Mặc dù đã có vợ con nhưng từ tháng 5-2014 Sơn vẫn sống chung như vợ chồng với chị P.T.H.V. tại một phòng trọ trên đường Nguyễn Ngọc Nhựt, quận Tân Phú.
Đến tháng 10-2016, nghi ngờ chị V. có quan hệ tình cảm với người khác nên Sơn thường xuyên gây gổ với chị. Bị chị V. đòi chia tay, Sơn đe dọa giết người tình. Lo sợ, chị V. tránh gặp mặt Sơn nên Sơn bỏ về nhà ở quận Bình Tân sống.
Buổi chiều hai ngày sau, khi chị V. về TPHCM, Sơn đến phòng trọ để nói chuyện. Sơn hỏi chị V. về chuyện đi Vũng Tàu chơi thì chị V. trả lời: “Tôi về bên ông là diễm phúc lắm rồi, ông còn hỏi làm chi”.
Tức giận, Sơn nói: “Vậy là mày muốn chết, tao sẽ chết với mày”. Sau đó, Sơn dùng tay trái đè chị V. nằm xuống, tay phải với lấy can xăng đã chuẩn bị từ trước, đổ xăng vào người chị V. Dù chị V. van xin tha mạng nhưng Sơn vẫn lạnh lùng bật quẹt gas khiến lửa bùng cháy trên người chị V.
Nghe tiếng nạn nhân kêu cứu, chủ nhà trọ chạy đến dùng bình chữa cháy đập cửa, vào nhà dập lửa và đưa chị V. đi bệnh viện. Do vết phỏng quá nặng, 3 tuần sau chị V. tử vong. Về phần Sơn cũng bị phỏng do lửa bén vào với tỷ lệ 30%.
Ngày 30-5, TAND TPHCM đã mở phiên tòa xét xử lưu động tại quận Tân Phú để xét xử Nguyễn Ngọc Sơn.
Tại phiên xử sơ thẩm, Sơn thành khẩn khai nhận hành vi phạm tội của mình. Đại diện Viện KSND TPHCM giữ quyền công tố tại phiên tòa đề nghị Hội đồng xét xử tuyên phạt Sơn về tội “Giết người” với mức án tử hình. Trong khi đó, đại diện gia đình nạn nhân cũng xin cho bị cáo không phải chịu mức án cao nhất vì Sơn có con còn nhỏ.
Luật sư bào chữa bị cáo Sơn trình bày lúc quen biết nạn nhân, Sơn là chủ một vựa hải sản. Sau khi bị cáo làm ăn suy sụp, nạn nhân có ý định chia tay và quen biết bạn trai khác, dẫn đến bị cáo túng quẫn trong suy nghĩ và hành động.
Kết thúc phiên tòa, Hội đồng xét xử quyết định tuyên phạt bị cáo Sơn mức án tù chung thân về tội “Giết người”.