Bước đầu tại cơ quan điều tra, nghi phạm Lê Thanh Trung (30 tuổi, ngụ phường 1, thị xã Quảng Trị) khai nhận, vào tối ngày 10-6, Trung cùng nạn nhân là anh N.Đ.H. (36 tuổi, ngụ phường 3, thị xã Quảng Trị) và vài người khác ăn nhậu tại một quán cà phê ở phường 3, thị xã Quảng Trị.
Trong lúc nhậu, giữa Trung và anh H. xảy ra mâu thuẫn, rồi Trung bỏ về để lấy súng và trở lại quán cà phê này.
Tại đây, hai bên tiếp tục xảy ra cãi vã, thách thức nhau. Lúc này, Trung đã bắn 2 phát súng chỉ thiên rồi tiếp đó bắn một phát súng vào lưng của anh H..
Sau khi vụ việc xảy ra, anh H. được chuyển đến bệnh viện cấp cứu. Tại đây, bác sĩ xác định vết thương của anh H. xuyên thấu vùng hông và nhiều mảnh kim khí rải rác khắp vùng bụng. Dù được hồi sức tích cực và truyền máu, nhưng đến 23 giờ 30 phút ngày 10-6, anh H. tử vong.
Sau khi gây án, Lê Thanh Trung rời khỏi hiện trường. Rạng sáng 11-6, Trung đã đến cơ quan công an trình diện.
Chiều ngày 11-6, cơ quan công an cũng đã tìm thấy khẩu súng mà nghi phạm Lê Thành Trung dùng để gây án, là một khẩu tự chế, bắn đạn hoa cải.