Sáng cùng ngày, các tổ công tác của Công an Đà Nẵng đã được chia theo nhiều mũi để khẩn trương điều tra vụ án rúng động này.
Trên sông Hàn, lực lượng cảnh sát cứu hộ cứu nạn sử dụng các canô chuyên dụng để tìm kiếm thi thể cháu bé. Trong khi đó, tại khách sạn H. trên đường Vũ Đình Long, quận Sơn Trà, các đơn vị nghiệp vụ của Công an Đà Nẵng, đại diện Viện kiểm sát… cũng đã di lý nghi phạm đến để phục vụ điều tra vụ án.
Theo thông tin ban đầu, khoảng 2h ngày 24-2, Công an Đà Nẵng tiếp nhận tin báo của bà Nguyễn Thị Huyền (quê tỉnh Thái Bình) về việc cháu ngoại của bà là B.T.U.N. (8 tuổi) bị cha ruột là Bùi Văn Hời (34 tuổi, quê Hưng Hà, Thái Bình) giết và phi tang xác xuống sông Hàn.
Sau khi tiếp nhận thông tin, Công an Đà Nẵng đã khẩn trương điều tra, làm rõ thông tin, tìm kiếm thi thể nạn nhân, truy bắt đối tượng nghi vấn. Đến 4h ngày 25-2 (sau 26 giờ tiếp nhận thông tin), Công an Đà Nẵng đã bắt giữ nghi phạm Bùi Văn Hời.
Kết quả điều tra ban đầu xác định vào khoảng tháng 3-2018, sau khi ly dị vợ là Lê Thị Huyền (28 tuổi, quê tỉnh Thái Bình), Hời đưa cháu N. vào Đà Nẵng sinh sống (gửi tại chùa). Tháng 1-2019, Hời đưa cháu N. về cùng sống với người yêu là chị Y. (quốc tịch Hàn Quốc) tại khách sạn trên địa bàn Đà Nẵng.
Do vợ cũ hay ghen tuông và mâu thuẫn sinh hoạt thường ngày giữa Hời và cháu N. khiến người yêu của Hời bỏ về Hàn Quốc. Chiều 1-2, Hời đã giết cháu N. tại khách sạn trên đường Vũ Đình Long, Sơn Trà, Đà Nẵng và bỏ xác cháu N. vào túi xách ném xuống sông Hàn đoạn gần cầu Thuận Phước.
