Trước đó, khoảng 2 giờ cùng ngày ông Thụy cùng cháu là Đỗ Thanh Thường (SN 1992, ở Kim Thành, Hải Dương) đi 2 xe máy từ nhà đem thịt trâu xuống Hải Phòng giao. Khi đến khu vực trên, có 2 đối tượng chở nhau trên một xe máy bất ngờ áp sát rồi chĩa súng bắn đạn hoa cải về phía ông Thụy bóp cò. Đạn găm vào cổ khiến ông Thụy thiệt mạng ngay tại chỗ.
Bằng các điều tra nghiệp vụ, quá trình đấu tranh, bà Quyến khai nhận trước đó đã bàn bạc với con rể cả là Lê Văn Quân (SN 1986), tìm cách sát hại chồng.
Sẵn có mối bất hòa với bố vợ, Quân điện thoại cho anh họ là Lê Văn Tưởng (SN 1986, ngụ Thanh Hà, Hải Dương) nhờ tìm sát thủ. Qua Tưởng, Quân đã thuê được sát thủ là hai chú cháu Bùi Thọ Thành (SN 1990, ngụ Chí Linh, Hải Dương) và Nghiêm Văn Min (SN 1976, quê ở Chí Linh, Hải Dương, hiện trú tại Uông Bí, Hải Dương) với giá 50 triệu đồng.
Đến 8 giờ 30 phút ngày 22/2, Ban chuyên đã lần lượt bắt giữa Quân, Quyến và Min, đồng thời thu hồi khẩu súng là tang vật gây án. Trước đó, lúc 3 giờ cùng ngày, công an cũng đã bắt khẩn cấp bà Quyến.