Theo hồ sơ vụ án, chiều 2/10/2013, một người dân trong khi đi đánh lươn tại ven hồ điều hòa xử lý nước thải Khu công nghiệp (KCN) Khai Quang (phường Khai Quang, TP Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc) bất ngờ phát hiện một cẳng chân người có mặc quần lửng ở phần giáp bờ hồ.
Nhận được tin báo, Công an tỉnh Vĩnh Phúc đã nhanh chóng xuống hiện trường. Xác người chết lúc đó gần như đã bị phân hủy hết, cơ quan chức năng phải tiến hành mò và trục vớt các phần thi thể bị chìm dưới đáy hồ. Qua bộ quần áo và tư trang, chỉ có thể xác định nạn nhân này là nữ giới, ngoài ra việc khám nghiệm hiện trường xung quanh khu vực này không phát hiện được bất kỳ dấu vết gì khác ngoài một chiếc vòng đeo tay của nạn nhân.
Để xác định được nguyên nhân của cái chết bí ẩn này, vấn đề đặt ra với CQĐT là phải xác định được tung tích của nạn nhân. Phòng Cảnh sát Hình sự Công an tỉnh Vĩnh Phúc một mặt tiến hành rà soát toàn bộ những trường hợp mất tích là nữ trên toàn tỉnh và những địa bàn lân cận, mặt khác hướng tìm kiếm được tập trung vào nhưng công nhân đang làm việc tại KCN và thuê trọ ở ngoài.
Sau 3 ngày vào cuộc, Công ty Jahwa Vina trong KCN Khai Quang cung cấp cho phía Công an thông tin quan trọng. Một nữ công nhân của Công ty là Lê Thị Thúy Ngần (SN 1988), quê tại huyện Thanh Ba, Phú Thọ không đến làm việc từ ngày 20/8/2013. Trên cơ sở của nguồn tin này, một tổ công tác được cử về gia đình chị Ngần tại Thanh Ba, Phú Thọ. Em gái ở trọ cùng chị Ngần (cùng làm việc trong KCN Khai Quang nhưng khác công ty) cho biết, chị Ngần đi từ đêm ngày 19/8/2013 đến nay vẫn chưa thấy về.
Em gái ở trọ cùng chị Ngần (cùng làm việc trong KCN Khai Quang nhưng khác công ty) cho biết, chị Ngần đi từ đêm ngày 19/8/2013 đến nay vẫn chưa thấy về. Khoảng 11h ngày 19/8/2013, em gái chị Ngần gọi điện cho chị thì được thông báo là đang đi chơi với bạn. Sau đó lúc khoảng 3h sáng có gọi lại thì điện thoại vẫn mở máy nhưng không thấy trả lời mà chỉ có tiếng gió và ếch nhái đang kêu. Gia đình cũng đã đi dò hỏi ở nhiều nơi nhưng chưa thấy, đi xem bói thì được thầy “phán” chị Ngần đi chơi với bạn trai, nhiều khả năng bị bạn trai đưa sang Trung Quốc (?).
Qua đặc điểm nhận dạng của gia đình về quần áo, chiếc vòng và sau đó là kết quả giám định AND của Viện Kỹ thuật hình sự, Bộ Công an, CQĐT kết luận thi thể được phát hiện tại hồ nước thải chính là chị Lê Thị Thúy Ngần. Theo thông tin cung cấp của em gái nạn nhân, chị Ngần thường đi chơi bằng chiếc xe máy Honda Vision màu đỏ, vật dụng theo người có 1 chiếc ĐTDĐ Nokia, 3 thẻ ATM (trong đó có 2 thẻ mang tên chị Ngần) và các giấy tờ tùy thân.
Tuy nhiên, khi phát hiện xác nạn nhân, những đồ đạc đều đã biến mất, vì vậy hướng điều tra tập trung vào đây là một vụ án đặc biệt nghiêm trọng giết người, cướp tài sản. Câu hỏi đặt ra là trong đêm 19/8, chị Ngần đã đi cùng với ai? Em gái của chị Ngần không biết chị mình đi chơi cùng ai, lý do là thời gian 2 chị em đi làm lệch nhau nên cũng ít tâm sự, người em này cũng không biết rõ về các mối quan hệ của chị mình.
Cơ quan Công an đã dày công dựng lại toàn bộ các mối quan hệ của chị Ngần ở nhiều địa phương, đồng thời xác minh các đối tượng hình sự cộm cán trên địa bàn thành phố Vĩnh Yên và địa bàn huyện Bình Xuyên (giáp ranh với TP Vĩnh Yên) song vẫn không phát hiện một trường hợp nào đáng nghi vấn.
Xác định số thẻ tài khoản ATM của chị Ngần được biết, trong ngày 20 và 21/8/2013 liên tục có một đối tượng rút tiền. Tuy nhiên khi kiểm tra các camera đặt tại những điểm ATM thì không thể nhân diện được do đối tượng mặc áo mưa, đội mũ bảo hiểm xe máy.
Tiếp tục rà soát bằng các biện pháp nghiệp vụ, Công an phát hiện chiếc xe máy của chị Ngần được “cắm” tại một cửa hàng cầm đồ trên địa bàn Hà Nội. Chủ hiệu cầm đồ này cho biết có một nam thanh niên mang chiếc xe máy đầy đủ giấy tờ và CMTND đến để đặt với số tiền 15 triệu đồng. Do người này nói đây là chiếc xe máy của em gái, nên người chủ hiệu cầm đồ đã đồng ý cho đặt xe, nhưng danh tính của người đàn ông này thì anh ta lại không biết.
Trong lúc vụ án đang đi vào bế tắc thì các trinh sát đã thu thập được một thông tin hết sức quan trọng. Có 2 nữ công nhân làm cùng với chị Ngần cho biết, buổi trưa ngày 19/8/2013 chị Ngần có tâm sự, tối hôm đó sẽ đi chơi với một người bạn. Thông tin về người bạn này hết sức chung chung, đó là người nói giọng miền Trung và làm việc tại một phòng khám tư nhân. Tuy nhiên, từ manh mối này, tổ công tác đã xác định được danh tính của người bạn trai bí ẩn kia là Nguyễn Văn Diễn (SN 1988), quê gốc tại xã Diễn Xuân, Diễn Châu, Nghệ An.
Diễn đã nhập khẩu về nhà người bác ở TP Vĩnh Yên và ở trọ tại Vĩnh Yên cùng một người em gái. Tuy nhiên khi các trinh sát tìm đến nơi làm việc của Diễn thì được biết Diễn đã nghỉ làm. Lúc này với các tài liệu trinh sát, Công an đã đủ cơ sở để khẳng định đối tượng giết chị Ngần chính là Nguyễn Văn Diễn. đồng thời ra quyết định khởi tố bắt tạm giam với đối tượng. Tuy nhiên do Diễn đã bỏ trốn, ngày 20/10/2013, Công an tỉnh Vĩnh Phúc đã ra quyết định truy nã toàn quốc đối với Nguyễn Văn Diễn, đồng thời xác lập chuyên án truy bắt Diễn.
Tiến hành xác minh các mối quan hệ của Diễn, một người bạn học cùng trường Y trước đây với Diễn sống tại Lai Châu cho biết thông tin quan trọng. Vài ngày trước, Diễn có đến chỗ anh ta chơi, sau đó nhờ người bạn đưa về Lào Cai. Tiếp tục xác minh, cơ quan điều tra phát hiện Diễn đã rút tiền tại cây ATM trên địa bàn tỉnh Lào Cai. Kết hợp từ 2 thông tin này, Ban chuyên án nhận định Nguyễn Văn Diễn hiện đang lẩn trốn tại Lào Cai.
Tập trung toàn bộ lực lượng phối hợp cùng Cục Cảnh sát Truy nã tội phạm và Công an tỉnh Lào Cai, sau 4 ngày đêm truy tìm, lực lượng truy bắt đã lần ra dấu vết của Diễn tại địa phận xã Bản Phiệt huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai. Trưa ngày 2/11/2013, Diễn đã bị bắt khi đang lẩn trốn tại khu khu lều hoang cửa khẩu tiểu ngạch ngay sát biên giới. Sau khi được di lý về trụ sở Công an, Nguyễn Văn Diễn đã phải nhận tội và khai nhận toàn bộ hành vi giết chị Lê Thị Thúy Ngần của mình.
Theo đó, hắn quen biết với chị Ngần vào khoảng thời gian năm 2012. Trong một lần chị Ngần đến khám bệnh hai bên quen biết và trao đổi số điện thoại. Diễn buông lời tán tỉnh và có quan hệ tình cảm với chị Ngần, nhưng sau đó cả hai đã chia tay. Ngày 19/8/2013, Ngần điện thoại cho Diễn hẹn đi chơi và đi xe máy qua nhà đón Diễn. Diễn đã chở Ngần ra khu vực hồ xử lý nước thải Khu công nghiệp Khai Quang để “tâm sự”.
Trong khi tâm sự, Diễn hỏi vay tiền nhưng Ngần từ chối với lý do là không có tiền. Không vay được tiền, Diễn quay sang gạ gẫm mượn xe máy của chị Ngần để mang đi “cắm” vì trước đây khi còn yêu nhau Diễn đã từng cho chị Ngần 2 triệu đồng để mua xe máy. Tuy nhiên chị Ngần đã thẳng thừng từ chối lời đề nghị của Diễn. Vì lý do này mà 2 người xảy ra cãi vã. Diễn đã tát chị Ngần rồi sau đó vòng ra sau lưng dùng tay siết cổ chị Ngần cho đến khi chị Ngần tắc thở.
Biết chị Ngần đã chết, Diễn bê xác chị Ngần rồi vứt xác xuống mép hồ rồi dùng cành cây khô phủ lên và chiếm đoạt chiếc xe máy, điện thoại, thẻ ATM và các giấy tờ chị Ngần mang theo. Trên đường đi về, khi em gái Ngần gọi điện, Diễn bật máy lên rồi tắt đi. Do biết mã số thẻ là ngày tháng sinh của chị Ngần nên sáng sớm hôm sau Diễn đã dùng thẻ ATM của chị Ngần để rút tiền rồi về Hà Nội để “cắm” xe máy.
Trong gần một tuần sau đó, Diễn vẫn tiếp tục dùng điện thoại của nạn nhân để nhắn tin liên lạc với em gái của chị Ngần. Khi em gái nạn nhân gọi điện lại Diễn không nghe máy mà chỉ nhắn tin với nội dung có việc bận nên không thể nghe máy được. Mục đích của Diễn nhắn tin là lừa em gái Ngần nhằm lấy lại chiếc điện thoại chị Ngần để ở nhà (chị Ngần sử dụng 2 điện thoại) trong đó có lưu số máy mà Diễn gọi tới. Diễn đã khai với các điều tra viên, sau ngày giết chị Ngần, Diễn luôn bị ám ảnh có những hôm 1, 2 giờ sáng Diễn còn cầm nén hương từ chỗ trọ ra hiện trường để thắp cho chị Ngần.
Khi biết thông tin đã phát hiện được xác của chị Ngần, biết sớm muộn sẽ bị phát hiện, ngày 6/10/2013 Diễn đã bỏ trốn lên Lai Châu rồi sau đó sang Lào Cai làm bốc vác thuê tại địa phận xã Bản Phiệt cho tới ngày bị bắt. Như vậy sau đúng 30 ngày tích cực vào cuộc điều tra, cơ quan Công an đã truy bắt được hung thủ của vụ án gây chấn động dư luận tỉnh Vĩnh Phúc.
Tháng 4/2017 trong phiên xét xử phúc thẩm, TAND cấp cao tại Hà Nội quyết định giữ nguyên mức án tử hình đối với Nguyễn Văn Diễn.
