Theo cáo trạng, ngày 20-5-2018, Nguyễn Anh Tú thuê một căn phòng ở phố Nguyễn Phúc Lai, phường Ô Chợ Dừa (quận Đống Đa, TP Hà Nội) để ở trọ. Sau đó, lấy lý do phòng chật nên đối tượng báo với chủ nhà là không có nhu cầu thuê trọ nữa.
Thấy chị nữ sinh không để ý, Nguyễn Anh Tú lấy viên gạch trong balo đập vào đỉnh đầu phía sau T., làm chiếc điện thoại rơi xuống cầu thang, viên gạch vỡ thành 2 phần.
Bị đánh, chị T ngã xuống sàn hành lang và kêu cứu. Sợ mọi người phát hiện, Tú đè lên người nạn nên dùng tay bóp cổ khiến nữ sinh này bất tỉnh, rồi kéo vào phòng thực hiện hành vi hiếp dâm.
Trong quá trình thực hiện hành vi, nữ sinh T. tỉnh và kêu cứu thì bị Tú lấy gạch đập liên tiếp vào thái dương khiến nạn nhân bất tỉnh và tiếp tục hiếp dâm.
Trong đêm 3-6-2018, đối tượng Tú nằm ôm nữ sinh T. ngủ vì nghĩ nạn nhân chỉ bất tỉnh. Nhưng đến khoảng 6 giờ ngày 4-6, thấy cơ thể nữ sinh đã cứng, tím tái nhưng Tú vẫn tiếp tục thực hiện hành vi giao cấu nhưng không được.
Đối tượng Tú sau đó lấy ví, lấy xe, dây chuyền của nạn nhân. Cơ quan điều tra xác định, trị giá tài sản bị cướp của nạn nhân là hơn 14,5 triệu đồng.
Theo giám định pháp y, nữ sinh T. bị tử vong do chấn thương sọ não nặng.
Sau khi vụ án bị phát hiện, tối 4-6-2018, Nguyễn Anh Tú đến Công an quận Đống Đa đầu thú và khai nhận hành vi thú tính đối với nữ sinh viên T.