Theo hồ sơ vụ án, sáng sớm 6/4/2013, con gái bà Nguyễn Thị Dung (SN 1962, trú tại xã Thanh Nghị, huyện Thanh Liêm - tỉnh Hà Nam) là chị Lê Thị Chung (SN 1986) sang nhà mẹ ruột nhờ đến phụ giúp chị nấu nướng vì hôm đó vợ chồng chị Chung động thổ xây nhà mới. Khi đến cổng, gọi mãi không thấy mẹ trả lời, chị Chung trèo tường vào và phát hiện máu chảy qua khe cửa.
Biết có chuyện chẳng lành, chị Chung vội vàng hô hoán hàng xóm sang phá cửa vào trong. Khi cánh cửa vừa bật mở, thì bên trong là một cảnh tượng hãi hùng và vô cùng thương tâm, bà Dung nằm chết gục trên vũng máu dưới nền nhà trong tình trạng lõa thể với nhiều vết thương, trên người đắp một cái chăn. Quanh nhà nạn nhân cũng có nhiều vết máu.
Ngay sau khi nhận được tin, xác định đây là một vụ án đặc biệt nghiêm trọng, lực lượng Công an tỉnh Hà Nam, Công an huyện Thanh Liêm và các phòng nghiệp vụ thuộc Công an tỉnh đã khẩn trương tập trung lực lượng tiến hành khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi để làm rõ nguyên nhân của vụ án.
Quá trình khám nghiệm tử thi, cơ quan điều tra xác định nạn nhân bị đứt sâu ở chính giữa cổ, trên người có nhiều vết trầy xước. Hiện trường vụ án và tử thi cho thấy, sau khi ra tay sát hại nạn nhân, hung thủ còn lấy nước dội lên xác nạn nhân nhằm phi tang dấu vết.
Bên cạnh đó, cơ quan chức năng cũng phát hiện tại lan can tầng 2 của gia đình nạn nhân tiếp giáp với trần nhà hàng xóm có vết dép nhựa giống với vết dép gần xác nạn nhân và một vết dép xoay. Từ những phát hiện này, lực lượng điều tra phán đoán nhiều khả năng kẻ thủ ác đã trèo và thoát ra khỏi nhà nạn nhân bằng đường leo qua trần nhà.
Người nhà nạn nhân cho biết, chồng và con bà Dung đi vắng từ mấy ngày trước nên tại thời điểm xảy ra vụ việc, người phụ nữ này đang ở nhà một mình.
Tập trung rà soát, khoanh vùng những đối tượng có biểu hiện nghi vấn sống quanh khu vực nhà nạn nhân, lực lượng phá án đã phát hiện Trần Văn Ngà (SN 1990, hàng xóm của nạn nhân) có nhiều biểu hiện nghi vấn nhất.
Sáng 6/4/2013, Ngà bị Công an bắt khi đang làm công nhân tại một xưởng cơ khí trên địa bàn xã Thanh Nghị. Điều đáng ngạc nhiên là ngay sau khi gây án hung thủ không hề chạy trốn khỏi địa phương, mà vẫn thản nhiên đi làm công nhân trong xã như chưa hề biết chuyện gì.
Tại cơ quan điều tra, ban đầu Ngà vẫn thản nhiên chối bỏ và kiên quyết không thừa nhận. Tuy nhiên trước những chứng cứ không thể chối cãi, Ngà khai nhận gây nên cái chết của bà Dung.
Theo lời khai của Trần Văn Ngà tại cơ quan chức năng, tối 5/4/2013, Ngà gọi điện thoại cho một đối tượng nghiện trong làng rủ đi TP Phủ Lý chơi. Tuy nhiên, đối tượng này không đi, Ngà đã ra đường cái bắt xe ôtô lên một nhà nghỉ ở TP Phủ Lý. Tại đây, Ngà đã quan hệ tình dục với một gái mại dâm và có uống rượu. Đến khoảng 11h đêm thì Ngà từ nhà nghỉ trở về nhà.
Hung thủ Ngà biết rõ trong nhà chỉ còn mỗi mình bà Dung, bởi bố con ông Thúy đã đi Hòa Bình giúp người con trai làm nhà từ mấy ngày trước. Sang đến nhà bà Dung, đang lục tìm tài sản thì bị bà Dung phát hiện, Ngà đã vật lộn với nạn nhân rồi khống chế trói cổ nạn nhân, rồi thực hiện hành vi đồi bại. Sợ bị tố giác hành vi của mình, Ngà đã ra tay sát hạt nạn nhân bằng một vết cắt ở cổ. Ra tay xong, hung thủ đã vào nhà tắm múc nước giội lên xác nạn nhân hòng xóa dấu vết.
Sau khi sát hại nạn nhân, hung thủ vẫn bình thản về nhà ngủ và sáng hôm sau dậy đi làm như không có chuyện gì xảy ra. Số tài sản cướp được của nạn nhân là 500.000 đồng cùng chiếc điện thoại đã được thu hồi, còn con dao gây án Ngà vứt xuống ao trước nhà nhằm phi tang.
Được biết, lúc 12 tuổi, Ngà đã gây ra vụ án kinh hoàng, làm hại đời một cháu gái mới 7 tuổi. Sau sự việc này, Ngà được đưa đến Trường Giáo dưỡng ở Ninh Bình để cải tạo. Hai năm sau, hắn trở về và đó cũng là nỗi lo lắng khôn nguôi của cha mẹ hắn về một đứa con bất trị. Không tu tâm dưỡng tính, hắn tiếp tục là kẻ rong chơi và sa vào vũng lầy nghiện hút ma túy và sau đó gây ra án mạng.
Ngày 11/4/2013, cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh Hà Nam đã khởi tố Trần Văn Ngà về 3 tội: Giết người, cướp tài sản, hiếp dâm.
