Trước đó, vào khoảng 14 giờ 30 ngày 17-1, gia đình anh V.V.S. phát hiện bà Đ.T.N. (sinh năm 1946, ở thôn Kim Long Trung, xã Hoàng Long, huyện Phú Xuyên - là cô anh V.V.S.) tử vong trong tư thế nằm trên giường tại phòng khách.
Sau đó, người nhà phát hiện con dâu của bà N. là chị Đ.T.T. (50 tuổi) cùng 2 người con của chị T. (con gái sinh năm 2006, con trai sinh năm 2008) đều tử vong dưới gầm giường trong buồng ngủ.
Nhận định tính chất nghiêm trọng của vụ việc, lãnh đạo Công an TP Hà Nội đã trực tiếp đến hiện trường chỉ đạo các đơn vị nghiệp vụ phối hợp với viện kiểm sát các cấp thực hiện các hoạt động điều tra theo quy định.
Đến khoảng 12 giờ 30 ngày 18-1, các lực lượng thuộc Công an TP Hà Nội đã phối hợp với các cục nghiệp vụ Bộ Công an, Công an tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu bắt giữ nghi phạm gây ra vụ việc là Vũ Văn Vương.
Công an xác định Vương có dấu hiệu trầm cảm, tâm lý bất thường, kết quả xét nghiệm nghi phạm âm tính với ma túy. Nghi phạm thừa nhận việc sát hại mẹ ruột, vợ và 2 con.
Sau khi gây án, Vương viết thư để lại và uống thuốc ngủ tự tử nhưng không chết. Đến chiều 16-1, Vương bắt xe khách bỏ trốn vào Đà Nẵng rồi tiếp tục đi đến TP Vũng Tàu vào một ngôi chùa để cầu siêu cho người thân.