Kết quả điều tra xác định, Nguyễn Đăng Khoa (sinh năm 1999; HKTT: 144 ấp Bắc, KP Mỹ An, phường Nhị Mỹ, Thị xã Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang) và nạn nhân V.T.T (sinh năm: 1999; HKTT: huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai) ở cùng khu nhà trọ trên đường Quang Trung, khu phố 5, phường Tăng Nhơn Phú B, TP. Thủ Đức. Phòng của Khoa ở dãy đối diện với dãy của phòng chị T.
Nguyễn Đăng Khoa học hết lớp 10 thì nghỉ, đi làm công việc bán thời gian không ổn định; ham chơi game. Sắp đến Tết nhưng không có tiền tiêu xài, ngày 08/02/2024 (tức ngày 28 tháng chạp âm lịch), thấy chị T ở một mình trong phòng, chuẩn bị đồ về quê ăn tết (lúc này những người khác trong khu trọ đã về quê) nên Nguyễn Đăng Khoa lấy lý do nhờ chị T qua phụ dịch chuyển tủ quần áo nhằm để chị qua phòng Khoa. Khi chị T vừa qua phòng thì Khoa đóng cửa lại, dùng dao đe dọa, uy hiếp chị T, dùng vũ lực tấn công, khống chế và dùng dao tấn công, đâm chị T, rồi lục tìm lấy tài sản của chị (gồm: 01 lắc vàng, 03 nhẫn vàng, 01 điện thoại di động Iphone 12 Pro, 01 sợi dây chuyền vàng, 01 đôi bông tai vàng và 3.000.000 đồng) và thực hiện hành vi hiếp dâm chị T.
Để che dấu hành vi phạm tội, Nguyễn Đăng Khoa đã dùng dao chặt, phân thi thể chị T thành 13 phần, cho vào các túi ni-lông cột kín, rồi dùng xe máy chở 2 lần đi đến quăng xuống mép kênh ven đường đi vào Khu công nghệ cao thuộc phường Tăng Nhơn Phú A, TP. Thủ Đức. Sau đó Khoa đi bán một số tài sản đã cướp được của nạn nhân, rồi đem theo một số món nữ trang cướp được chưa bán đón xe khách về nhà bạn gái tại xã Cát Khánh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định chơi tết cho đến ngày 13/02/2024 thì bị bắt giữ. Hiện Nguyễn Đăng Khoa đã thừa nhận toàn bộ hành vi phạm tội của mình.
Đây là mất mát và nỗi đau rất lớn của gia đình nạn nhân; hành vi gây án rất dã man, gây bức xúc trong dư luận xã hội; Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an Thành phố Hồ Chí Minh (Phòng PC01) phối hợp với Công an TP. Thủ Đức và đơn vị nghiệp vụ liên quan, tập trung điều tra làm rõ bản chất của vụ án; thu hồi và tạm giữ được toàn bộ tài sản mà Nguyễn Đăng Khoa đã cướp của nạn nhân, đã xác minh và xử lý vật chứng trả lại cho gia đình chị T; nhanh chóng kết thúc điều tra, kết luận điều tra vụ án đề nghị truy tố nhằm sớm đưa vụ án ra xét xử nghiêm minh kịp thời răn đe, giáo dục phòng ngừa xã hội, góp phần làm giảm đi nỗi đaucủa gia đình nạn nhân.
Sau gần 2 tháng điều tra, ngày 11/04/2024, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an Thành phố Hồ Chí Minh (Phòng PC01) đã ra Bản kết luận điều tra vụ án, đề nghị truy tố đối với Nguyễn Đăng Khoa về các tội “Cướp tài sản” quy định tại Khoản 2, Điều 168; “Giết người” quy định tại Khoản 1, Điều 123 và “Hiếp dâm” quy định tại Khoản 1, Điều 141 của Bộ luật Hình sự.