Đồng thời, Cơ quan CSĐT cũng ra quyết định khởi tố bị can đối với Phạm Đức Thế (37 tuổi, ở Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình) về tội "Tàng trữ trái phép chất ma túy".
Thế là người để Cường và nhóm bạn trong đó có chị T.M.H. (20 tuổi, Chương Mỹ, Hà Nội) vào trong căn hộ tập thể của Thế ở phố Nguyễn Văn Ngọc (phường Cống Vị, quận Ba Đình, Hà Nội) để sử dụng ma túy tổng hợp dẫn tới vụ án mạng đau lòng.
Trước đó, Cơ quan CSĐT đã quyết định khởi tố vụ án "Vô ý làm chết người" và ra lệnh bắt khẩn cấp ca sĩ Châu Việt Cường để điều tra về hành vi "Vô ý làm chết người".
Theo kết quả điều tra của cơ quan công an, khoảng 3 giờ 30 ngày 5-3, một nhóm thanh niên gồm Châu Việt Cường, Nam Khang (tức Đoàn Quý Nguyên, quê Thừa Thiên - Huế) cùng T.M.H. (20 tuổi, ở Chương Mỹ, Hà Nội) và Đỗ Phượng Anh (23 tuổi, ở Mộc Châu, Sơn La) đến nhà Phạm Đức Thế ở đường Nguyễn Văn Ngọc để sử dụng ma túy. Đến khoảng 8 giờ cùng ngày, Châu Việt Cường bị ảo giác nghĩ chị H. bị ma nhập nên Cường đã đi lấy tỏi rắc quanh nhà, sau đó đè chị H. ra nhét tỏi vào miệng chị H. để "trừ ma" khiến nạn nhân tắc thở và tử vong.
Tiến hành pháp y tử thi, lực lượng chức năng đã tìm thấy hơn 30 nhánh tỏi và củ tỏi trong miệng chị T.M.H., trong đó có 1 một củ tỏi chèn vào thanh quản che hết chu vi thanh quản gây tắc phế quản và đường hô hấp.
Cùng với đó, qua khám nghiệm hiện trường, lực lượng chức năng cũng thu giữ dược 2 túi nilon, bên trong có tinh bột màu trắng.
Tại cơ quan công an, sau khi tạm hết tình trạng ngáo đá, bước đầu, Cường khai nhận, rạng sáng 5-3, sau khi đi biểu diễn về, Cường đón Nam Khang đi ăn, sau đó cả hai đến nhà Thế, rồi sử dụng ma tuý đá.
Sau đó, Khang gọi cho Phượng Anh và Phượng Anh rủ thêm chị T.M.H. cùng đến chỗ ở của Thế để tiếp tục dùng ma túy. Gần 7 giờ sáng cùng ngày, các đối tượng tiếp tục sử dụng ma túy lần 3 nhưng lần này không có mặt của Nam Khang vì ca sĩ này đã đi Thái Bình để biểu diễn từ sáng sớm. Sau nhiều lần sử dụng ma tuý, Cường đã bị ngáo đá, bị ảo giác và đã gây ra vụ việc kinh hoàng trên.