Theo hồ sơ vụ án, chiều 30/6/2013, chị Nguyễn Thị M. cùng các con đi nghỉ mát về, gọi rất lâu nhưng không thấy mẹ chồng là bà Nguyễn Thị Ký (SN 1946, trú tại xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên) ra mở cửa. Nhìn qua cửa kính, chị M. thấy bà Ký nằm bất động trên giường, thấy có dấu hiệu bất thường, chị M. đã đập vỡ cửa kính để vào trong thì phát hiện bà Ký đã chết, trên người có nhiều vết thương liền báo cơ quan Công an.
Tại hiện trường, nạn nhân bị tử vong bởi nhiều vết thương do ngoại lực tác động. Chiếc két sắt bị cậy tung, đồ đạc bên trong bị lục lọi, toàn bộ số tiền và vàng trang sức của vợ chồng người con trai bà Ký cất trong két đã bị hung thủ lấy mất gồm 110 triệu đồng tiền mặt, 2 cây vàng và 1 chiếc điện thoại di động. Vụ án xảy ra ở địa bàn đông đúc dân cư, ngay sát đường quốc lộ khiến người dân hết sức hoang mang lo lắng.
Cơ quan điều tra đánh giá đối tượng hoạt động rất tinh vi, không để lại dấu vết để có thể truy nguyên. Qua rà soát, nhận định, đối tượng phải là người am hiểu địa bàn. Không loại trừ là người quen biết gia đình nạn nhân. Động cơ gây án có thể là "đầu trộm, đuôi cướp", nghĩa là ban đầu đối tượng đột nhập vào nhà để trộm cắp, khi bị phát hiện thì ra tay giết hại nạn nhân để bịt đầu mối.
Tiến hành truy xét nóng, cơ quan điều tra đã tập trung rà soát nhân chứng, hiện trường. Hàng trăm đối tượng đã được gọi hỏi, xác minh thận trọng về việc sử dụng thời gian và được loại khỏi diện nghi vấn, kẻ thủ ác vẫn chưa lộ diện, như trêu ngươi mọi nỗ lực của họ. Bằng nhiều biện pháp nghiệp vụ, cuối cùng thông tin về Nguyễn Trọng Quỳnh (SN 1990, ở gần nhà nạn nhân) trước đây đã có lần dùng xà beng phá két nhà chị gái hắn để lấy trộm tiền đã "đến tai" tổ làm án.
Dấu vết để lại trên chiếc két bị phá của nhà bà Ký, cho thấy đối tượng đã dùng vật tầy, cứng như là xà beng để phá. Như vậy, có sự tương đồng về thủ đoạn và công cụ gây án. Bản thân Quỳnh đã có 1 tiền án về tội trộm cắp tài sản. Ngoài ra, có nhân chứng nói nhìn thấy 1 đối tượng bịt mặt, khoác ba lô trèo tường vào nhà bà Ký có đặc điểm tầm vóc gần giống Quỳnh.
Đi sâu nghiên cứu, các trinh sát được biết trước đây, đã có lần Quỳnh đến nhà bà Ký để chơi với cháu của nạn nhân. Bản thân hắn hiện không có nghề nghiệp ổn định, lại đàm mê cờ bạc nên là con nợ của nhiều người. Có tin các chủ nợ đang tìm Quỳnh đòi nợ gắt gao. Thế nhưng mấy ngày sau khi vụ thảm án xảy ra, Quỳnh tiền nong rủng rỉnh, ăn tiêu thoải mái, có tiền trả nợ cờ bạc và chuộc xe máy cho người anh rể mà hắn đã đem cắm trước đó. Khi cơ quan điều tra tiến hành rà soát tại địa bàn, Quỳnh tỏ ra bồn chồn, quan tâm, lo lắng. Với những biểu hiện "lâm sàng" như trên, Quỳnh là "lựa chọn" số 1 của Ban chuyên án.
Hàng loạt biện pháp nghiệp vụ chuyên sâu của ngành đã được đồng bô triển khai, áp dụng xung quanh Quỳnh và các mối quan hệ của hắn. Tuy nhiên, tổ làm án không bắt ngay. Chỉ khi một nguồn tin rất quan trọng cho biết, Quỳnh đã mang nhiều tờ tiền mệnh giá 500 nghìn ra quán đổi thành tiền lẻ, trong khi trước đó, hắn chẳng có nổi 200 nghìn đồng trong túi. Lúc này Ban chuyên án mới quyết định bắt, khám xét khẩn cấp đối với Quỳnh.
Khi bị đưa về cơ quan Công an, ban đầu Quỳnh không nhận tội, hắn cương quyết nói không biết và chưa từng đến chơi nhà bà Ký. Chỉ đến khi điều tra viên trực tiếp đấu tranh với hắn nói chuyện về người mẹ bệnh tật, về đứa con gái còn rất nhỏ của hắn, Quỳnh mới thay đổi thái độ. Hắn thú nhận chính hắn là thủ phạm giết bà Ký cướp tài sản.
Theo cáo trạng, hồi 13h ngày 30/6/2013, Quỳnh đột nhập vào nhà anh Nguyễn Văn Cường (cùng xóm) để trộm cắp tài sản. Tại đây, Quỳnh đã lấy trộm chiếc ví trong cốp xe và điện thoại trong phòng ngủ trên tầng hai nhà anh Cường.
Khi thấy bà Nguyễn Thị Ký, mẹ anh Cường đi ra kiểm tra, Quỳnh lấy sống dao đập nhiều lần vào gáy, vai và cổ bà Ký khiến nạn nhân ngã xuống nền nhà và tử vong. Sau đó, Quỳnh tiếp tục phá két sắt lấy tiền và đồ trang sức với tổng số tiền trên 230 triệu đồng.
Số tiền cướp được, hắn trang trải nợ nần, đi chuộc lại chiếc xe cắm của anh rể từ hiệu cầm đồ rồi tổ chức buổi sinh nhật cho đứa con gái bé bỏng. Còn lại 85 triệu đồng và 2 cây vàng, hắn cho vào túi nilon và vùi vào trong đống tro bếp.
Ngày 20/12/2013, Tòa án Nhân dân tỉnh Thái Nguyên đã tuyên phạt tử hình đối với bị cáo Nguyễn Trọng Quỳnh về tội giết người, cướp tài sản.
